Physik & Praxis. Ein Forscherteam der TU Graz hat eine neuartige Materialbeschichtung entwickelt: Sie soll die Bildung von Eiskristallen verzögern und im Gegensatz zu bisherigen Lösungen langfristig haltbar sein.
Eisabweisende Materialien gibt es zwar schon länger, sie haben sich in der Praxis bisher aber als wenig haltbar erwiesen. Ein Forschungsteam um Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz hat nun eine eisabweisende Beschichtung entwickelt, die auf verschiedensten Materialien haftet und widerstandsfähig gegen Abrieb sein soll. Erreicht haben die Forschenden dies laut den Angaben durch den Einsatz der sogenannten „initiierten chemischen Gasphasenabscheidung“. Damit sei es möglich, ein „stark haftendes Grundierungsmaterial“ graduell in die eisabweisende Verbindung übergehen zu lassen.
Dieser stufenlose Übergang gelingt demnach, indem die beiden Materialien als „sich veränderndes Gasgemisch“ auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen werden. Zunächst besteht das Gasgemisch rein aus dem Grundierungsmaterial, der Anteil des eisabweisenden Materials wird während des Auftragens kontinuierlich erhöht. Das Ergebnis ist eine Beschichtung mit einer stark haftenden Unterseite und einer Oberseite, die Eiskristallen keinen Halt bietet, so die Forscher.
Zufällige Ausrichtung der Moleküle
Bei Versuchen haben Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez entdeckt, worauf die eisabweisende Eigenschaft ihrer Beschichtung beruht: „Das eisabweisende Material besteht aus länglichen Molekülen, die in senkrechter oder waagrechter Ausrichtung auf der Grundierung haften bleiben“, so Hernández Rodríguez. „Je dicker wir das Material aufgebracht haben, desto zufälliger wurde der Wechsel zwischen senkrechten und waagrechten Molekülen. Und je zufälliger die Anordnung an der Oberfläche, desto größer wurde der eisabweisende Effekt.“
Für die neuartige Beschichtung sind laut den Forschern vielfältige Anwendungen denkbar, etwa in der Luftfahrtbranche: „Das Enteisen von Flugzeugen könnte durch solch eine Beschichtung beschleunigt werden und mit weniger Frostschutzmitteln auskommen. Auch der Witterung ausgesetzte Sensoren, die durch Eis gestört werden, könnten profitieren“, so Coclite.