Egal ob Glas, Beton, Stein oder Metalle: an vielen Materialien nagt die Korrosion. Der zerstörerische Prozess macht sie porös und schließlich unbrauchbar. Dies könnte sich vielleicht schon bald ändern: Dmitry Shchukin vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam erforscht neue Nanobeschichtungen für Metalle, die Korrosion schon im Ansatz "ersticken" oder sogar selbst heilen können. Zur Finanzierung seines Projektes hat er den mit rund einer Million Euro dotierten Forschungspreis Nanotechnologie – NanoFutur 2006 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung erhalten.
Gegen Korrosion helfen unsichtbare, ultradünne und extrem widerstandsfähige Schichten auf der Oberfläche, die das Material darunter vor Umwelteinflüssen schützen. Feine Löcher und Risse in der Antikorrosionsschicht untergraben die schützende Wirkung jedoch immer wieder. Durch sie dringen Wasser und Sauerstoff ein und beginnen ihr zerstörerisches Werk. Korrosionsflecken, die dann auftreten, müssen schleunigst und möglichst spontan repariert werden. Der Korrosionsinhibitor – ein Stoff, der genau das kann und zudem die weitere Zerstörung aufhält – könnte zum Beispiel aus Nanocontainern, die in der Versiegelung lagern, in die Löcher fließen.
Nanocontainer mit Korrosionshemmern
Für die Forschung an solch einer neuen Generation von selbst heilenden Antikorrosionsbeschichtungen für Metalle erhält Dmitry Shchukin vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in diesem Jahr den Nachwuchspreis Nanotechnologie – NanoFutur. Die neuartigen Beschichtungen enthalten Container, die nur wenige Nanometer groß und mit organischen und anorganischen Korrosionshemmern gefüllt sind.
Die Nanocontainer aus Polymeren sorgen nicht nur dafür, dass der Stoff, der die Schäden von selber ausbessert, in der Schutzschicht gleichmäßig verteilt auf seinen Einsatz wartet. Sie können diese Substanzen auch je nach Bedarf freisetzen: Ändert sich die Temperatur, das elektrochemische Potenzial, der lokale pH-Wert oder tauchen plötzlich Korrosionsprodukte auf, öffnen sich die Container und entlassen ihren heilenden Inhalt. Je nach Bedarf können sie sogar verschiedene Substanzen speichern, um unterschiedliche Materialien unter der Schutzschicht zu heilen.
Die neue Technologie ist für viele Industriezweige interessant, die Metalle verarbeiten, zum Beispiel für die Mikroelektronik, den Schiffs- und Flugzeugbau, die Architektur und den Maschinen- sowie Anlagenbau.
(idw – MPG, 09.11.2006 – DLO)
