Was sind Nanolacke?

Was heißt eigentlich „Nano“? Als Maßeinheit bezeichnet ein Nanometer den ein-millionsten Teil eines Millimeters. Zum Größenvergleich: ein durchschnittliches „Nanopartikel“ verhält sich zu einem Fußball wie ein Fußball zur gesamten Erde. Wenn von Nanotechnik die Rede ist, dann sind damit Anwendungen gemeint, die sich auf der Ebene einzelner Moleküle oder Atomgruppen abspielen.

Vorbild Lotusblume
„Die Natur ist immer das beste Vorbild – und Chemie ist Natur“

Grundlegende Nanoeffekte kommen in der Natur schon lange vor. Die Lotusblume beispielsweise ist das große Vorbild für das Phänomen des Lotus-Effekts. Gemeint ist damit eine Oberflächenform, die sich selbst reinigt und dabei von Wasser nicht benetzt wird – wie es die Blätter der Lotusblume vormachen. Dachte man bis vor kurzem noch, dass für diesen Effekt eine möglichst glatte Oberfläche verantwortlich sei, so weiß man inzwischen, dass im Gegenteil eine ultrafeine Noppenstruktur an der Oberfläche der Blätter diesen Effekt hervorruft. An diesen winzigen Erhebungen haben weder Schmutz noch sonstige Partikel eine Möglichkeit sich festzusetzen: Jeder darüber rollende Wassertropfen nimmt die Partikel mit und hält die Oberfläche blütenrein.

Solche Oberflächen kann die Chemie inzwischen auch herstellen. Das verblüffende Ergebnis: Auf solcher Art beschichteten Hauswände haftet kein Schmutz mehr oder mit solchen Lacken beschichtete Behälter lassen sich restlos entleeren und brauchen nicht mehr gereinigt zu werden.

Weitere Anwendungsbereiche

Anorganische UV-Absorber wie beispielsweise ZnO-, TiO2 oder Eisenoxid-Nanopartikel, die schon lange für den Lichtschutz in Sonnencremes eingesetzt werden, werden auch im Zusammenhang mit Holzschutz diskutiert. Die Möglichkeit, diese Nanopartikel mit geeigneten funktionalisierten Beschichtungen feinst verteilt im Bindemittel von Holzanstrichen einzusetzen, wird gegenwärtig in zahlreichen Forschungsarbeiten untersucht.

Titandioxid (TiO2)-Nanopartikel werden in Lacken als photokatalytisch aktive Stoffe eingebaut, um selbstreinigende Oberflächen zu erzeugen. Die seit langer Zeit bekannte anti-mikrobielle Wirkung von Silber-Ionen kann durch das Einmischen von nanoskaligen Silberpartikeln in die Beschichtung ausgenützt werden, um so genannte „hygienische Lacke“ zu erzeugen.

Kommerzielle Produkte reichen von Kühlschrankbeschichtungen bis Wandfarben für den Spital-, Sanitär- oder Küchenbereich. Nano-Oberflächenbeschichtungen sorgen auch dafür, dass Rohre nicht mehr verstopfen, Backöfen sich selbst reinigen und Holzhäuser nicht mehr brennen können.

Dabei steht die Nanotechnik erst am Anfang ihrer Möglichkeiten. Viele weitere spektakuläre Anwendungen sind in der Erprobung, die schon bald den Sprung in unseren Alltag schaffen werden. Dazu gehören Tapeten, die je nach Stimmung in verschiedenen Farben leuchten; Autolack, bei dem Kratzer von alleine verschwinden oder der seine Farbe auf Knopfdruck ändert. Alufelgen, die immer schön silbern glänzen und die man nicht mehr mühsam von Bremsstaub befreien muss und vieles mehr. Bei allen diesen Dingen leistet die Chemie ganz großes - mit den allerkleinsten Teilchen.