Carina Hendler von MATE­RI­ALS, dem Insti­tut für Ober­flä­chen­tech­no­lo­gien und Pho­to­nik der JOAN­NE­UM RESE­ARCH, forscht mit ihren Kol­le­gin­nen und Kol­le­gen an einer spe­zi­el­len Beschich­tungs­me­tho­de: der Atmo­sphä­ren­druck-Plas­ma­be­schich­tung. Wie der Name schon verrät, handelt es sich dabei um eine Methode, die im Gegen­satz zu teuren Vaku­um­an­la­gen unter atmo­sphä­ri­schen Bedin­gun­gen betrie­ben wird, schnell ist und kos­ten­ef­fi­zi­ent sowie umwelt­scho­nend arbei­tet. Ziel ist es, mit dieser Methode Pro­zes­se zu ent­wi­ckeln, um Ober­flä­chen ver­schie­dens­ter Mate­ria­li­en mit neuen Eigen­schaf­ten aus­zu­stat­ten, z.B. häufig berühr­te Gegen­stän­de wie Tür­klin­ken in Arzt­pra­xen, Spi­tä­lern oder Touch­screens von Smart­phones mit anti­vi­ra­ler Wirkung.

Beson­ders span­nend in diesem Umfeld ist der Einsatz eines Plasmas als Ener­gie­quel­le. Ein Plasma ist gewis­ser­ma­ßen der vierte Aggre­gat­zu­stand. Am Bei­spiel von Wasser lässt sich der Über­gang zum Plasma relativ einfach erklä­ren. Zuerst wäre da Eis (fest), welches man durch Ein­brin­gen von Energie (z.B. Wärme) in Wasser (flüssig) umwan­deln kann. Bei wei­te­rer Ener­gie­zu­fuhr ent­steht dann Was­ser­dampf (gas­för­mig) und schluss­end­lich nach Zugabe von noch mehr Energie werden Was­ser­mo­le­kü­le ioni­siert und es bildet sich Plasma: Ein Gemisch, das Ionen, freie Elek­tro­nen und meist auch neu­tra­le Atome und Mole­kü­le enthält.

Natür­li­che Plasmen findet man unter anderem in Blitzen, aber auch Flammen weisen einen gerin­gen Grad an Ioni­sie­rung auf. Carina Hendler erklärt: „Um den hoch­en­er­ge­ti­schen Zustand des Plasmas tech­nisch nutzen zu können, stellen wir in der JOAN­NE­UM RESE­ARCH im Labor ein künst­li­ches Plasma durch Gas­ent­la­dung unter Zufüh­rung elek­tri­scher Energie her. Dabei wird ein Gas – z.B. Argon oder Luft – durch ein elek­tri­sches Feld gelei­tet und dort ioni­siert. Das Plasma wird dann im End­ef­fekt als Ener­gie­quel­le für che­mi­sche und phy­si­ka­li­sche Reak­tio­nen von ver­schie­de­nen Sub­stan­zen wie Pulver oder Flüs­sig­kei­ten ver­wen­det.“

In welchem grö­ße­ren Zusam­men­hang steht diese For­schung? „Die Atmo­sphä­ren­druck-Plas­ma­be­schich­tung findet eine Viel­zahl von Anwen­dun­gen. Wir for­schen unter anderem an Nied­rig­rei­bungs­schich­ten, Anti­kor­ro­si­ons­schich­ten, anti­mi­kro­biel­len, anti­vi­ra­len oder auch selbst­hei­len­den Schich­ten, die dann vor allem in der Indus­trie und der Medi­zin­tech­nik Anwen­dung finden. Kurz gesagt: Wir schaf­fen smarte Mate­ria­li­en für alle Lebens­be­rei­che“, erklärt die Mate­ri­al­wis­sen­schaf­te­rin.

Mehr Infor­ma­tio­nen:
www.joanneum.at/materials

Foto: Carina Hendler am Insti­tut für Ober­flä­chen­tech­no­lo­gien und Pho­to­nik der JOAN­NE­UM RESE­ARCH.

Foto­credit: Manuela Schwarzl

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