Beschichtungen ohne lästige Ringe möglich
RUB-Forscher versehen im Wasser gelöste Moleküle mit einer kleinen Schwefelgruppe
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Eingetrockneter Tropfen, der einen ungewollten Ring bildet (Foto: rub.de/Kramer) |
Bochum (pte009/07.09.2018/10:30) Mit einem Trick ist es Forschern um Nicolas Plumeré und Thomas Happe von der Ruhr-Universität Bochum (RUB) http://rub.de gelungen, gleichmäßige Beschichtungen herzustellen - und zwar ohne, dass sich beim Trocknen von Tropfen ein Ring bildet. Die Wissenschaftler haben die im Wasser gelösten Moleküle mit einer kleinen Schwefelgruppe versehen, die beim Kontakt mit Sauerstoff die Moleküle dazu zwingt, sich miteinander zu vernetzen. So bilden sie nach dem Trocknen eine gleichmäßige Schicht.
Konsistenz wie ein Gel
In ihrer im Journal "Chemical Science" veröffentlichten Forschungsarbeit erklären die Experten, wie es ihnen gelungen ist, dass sich im Wasser gelöste Inhaltsstoffe nicht ungleichmäßig auf einer Oberfläche verteilen. Trocknet ein Tröpfchen der neuentwickelten Lösung, kommt der Sauerstoff ins Spiel. Die Schwefelgruppe zwingt dann die im Wasser gelösten Moleküle dazu, sich miteinander zu verbinden, so dass sie ein Netz bilden. "Der Tropfen ist dann nicht mehr flüssig, sondern eine Art Gel", veranschaulicht Nicolas Plumeré, Leiter der RUB-Forschergruppe Molekulare Nanostrukturen.
Die Moleküle können damit nicht mehr an den Rand des Wassertropfens wandern und bleiben während des Trocknens an Ort und Stelle. So entsteht eine gleichmäßige Schicht ohne Löcher. Die Schwefelgruppe beeinflusst die Funktionalität der späteren Beschichtung nicht. Diese Technik erlaubt es, selbst senkrechte Oberflächen sehr gleichmäßig mit in Wasser gelösten Materialien zu beschichten. Damit gelang es den Wissenschaftlern unter anderem, einen Nitratsensor gleichmäßig lückenlos und reproduzierbar mit hochempfindlichen Enzymen zu beschichten. "So wäre es zum Beispiel möglich, Solarkollektoren praktisch direkt auf Dächer aufzudrucken", so Plumeré.
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