In Krankenhäusern, Küchen und Sanitärbereichen, in Klima- und Lüftungsanlagen sowie bei der Verarbeitung von Lebensmitteln sind Hygiene und keimfreies Arbeiten wichtig. In diesen Bereichen gefährden Bakterien und Pilze die Gesundheit von Verbrauchern und Patienten. Forscher des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien haben nun antimikrobielle, abriebfeste Beschichtungen sowohl mit Silber-, als auch mit Kupferkolloiden hergestellt. Sie töten Keime zuverlässig und langfristig ab und verhindern gleichzeitig das Einnisten neuer Keime. Die Beschichtungen eignen sich besonders für die Verarbeitung auf großen und harten Flächen, auf Türklinken und für Textilien.
„Die neue Entwicklung verbindet mehrere Eigenschaften miteinander, die die Anwesenheit von Keimen und Pilzen auf solchen Flächen praktisch auf Null setzt“, erklärt Carsten Becker-Willinger, Leiter des Programmbereichs Nanomere®. In der Beschichtung sind Silber- oder Kupferkolloide eingelagert, die keimtötende Metall-Ionen nach und nach an die Umgebung abgeben. „Die Metallkolloide sind nur wenige Nanometer groß. Durch ihr besonderes Verhältnis von Größe und Oberfläche lässt sich ein ausgeprägter Langzeiteffekt verwirklichen. Der „Verbrauch“ der Metalle zu Metall-Ionen ist dabei so gering, dass die Wirksamkeit der Beschichtung auf mehrere Jahre eingestellt werden kann“, sagt der Chemiker Becker-Willinger. Diese Langzeitwirkung werde zusätzlich durch eine hohe Abriebfestigkeit verstärkt.
Die Oberfläche der Beschichtung ist gleichzeitig antiadhäsiv: Weder abgetötete,noch frische Keime können so auf der Oberfläche anhaften. Damit wirke die Beschichtung vor allem der Bildung eines flächendeckenden Biofilms entgegen.
Die mikrobizide und biofilmhemmende Wirkung konnten die Forscher über das standardisierte Testverfahren ASTM E2 180 nachweisen. Das neue Material lässt sich auf verschiedene Untergründe wie zum Beispiel Kunststoff, Keramik oder Metall durch gängige Techniken wie Sprühen oder Tauchen auftragen. Es härtet thermisch oder photochemisch aus. Durch gezielte Variation der einzelnen Bestandteile können die Entwickler auf die besonderen und unterschiedlichen Bedürfnisse möglicher Anwender reagieren.
Vom 7. bis 11. April 2014 präsentieren die Forscher des INM dieses und weitere Ergebnisse in Halle 2 am Stand C48 auf der Hannover Messe im Rahmen der Leitmesse Forschung, Entwicklung und Technologietransfer. Dazu gehören neue Entwicklungen zu transparenten und leitfähigen Schichten, zu CIGS Solarzellen, Beschichtungen für Korrosionsschutz und Reibungsminderung sowie Printed Electronics.
Im Rahmen des von der EU-geförderten Projektes CuVito arbeiten die Entwickler nun daran, neben Silber verstärkt Kupferkolloide und Kupfer-Ionen einzsetzen. Damit wollen sie weitere Anwendungsfelder erschließen.
(INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH, 01.04.2014 – AKR)
