21.10.2020 - 14:52 Uhr
SelbOberpfalz

Silberpartikel gegen Corona

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Mit einem Forschungsprojekt kämpft das Europäische Zentrum für Dispersionstechnologien in Selb gegen Covid-19. Das Ziel ist eine antivirale Beschichtung auf Kunststoffoberflächen.

Mit einer solchen Sprühpistole, wie sie Andreas Rank (links) hält, werden Kunststoffwerkstücke in der Hand von Felipe Wolff-Fabris lackiert.
von Autor FPHProfil

Mit seinem neuen Forschungsprojekt könnte das Europäische Zentrum für Dispersionstechnologien (EZD) Geschichte schreiben im Kampf gegen Corona. EZD-Leiter Felipe Wolff-Fabris, Nanotechnologie-Experte Andreas Rank und die anderen am Projekt beteiligten Mitarbeiter entwickeln nämlich gerade eine antivirale und antibakterielle Beschichtung für Kunststoffoberflächen. Die Projekt-Idee der Selber Forscher stieß beim Bayerischen Wirtschaftsministerium auf offene Ohren: Mit 650.000 Euro unterstützt das Ministerium die Forschungsarbeit im Rahmen des „Bayerischen Technologieförderungsprogramms plus“ (BayTP+). Wolff-Fabris und Rank sind zuversichtlich, dass das Projekt ein Erfolg wird.

Was die Wissenschaftler versuchen, hat in dieser Form weltweit noch kein Entwicklungslabor erforscht: Sie wollen eine antimikrobielle Pulverbeschichtung entwickeln, die – und das ist das Besondere – auf Kunststoffoberflächen aufgebracht werden kann.

„Ziel ist, Viren und Bakterien auf solchen Oberflächen möglichst früh zu eliminieren und damit den Übertragungsweg zu unterbrechen“, sagt Felipe Wolff-Fabris. Innerhalb weniger Minuten soll die Beschichtung 99 Prozent der über Berührung übertragenen Viren abtöten.

Entzündungshemmend

Dazu bedienen sich die Grundlagenforscher eines Edelmetalls, das schon im antiken Griechenland bei Operationen eingesetzt wurde: Silber. Dessen entzündungshemmende Wirkung ist schon lange bekannt. Und so werden Silber-Nanopartikel in das Beschichtungsmaterial gemischt. Das Problem dabei ist, diese kratz-, stoß- und abriebfeste Beschichtung auf die Kunststoffteile aufzubringen. Entsprechende haltbare Lackierungen für Metall, Glas oder Holz gibt es bereits. Für Kunststoff aber noch nicht.

Wir haben uns einen Trick überlegt.

Andreas Rank

Deswegen haben sich Wolff-Fabris und sein Team entschieden, Pulverlacke zu verwenden. Die sind umweltfreundlicher, weil lösungsmittelfrei, beständiger und haben deshalb eine Langzeitwirkung. Allerdings können Pulverlacke nur auf elektrisch leitfähige Materialien aufgebracht werden. Die meisten Kunststoffe sind das aber nicht.

„Deswegen haben wir uns einen Trick überlegt“, sagt Andreas Rank. Wie der aus Pechbrunn stammende Diplom-Ingenieur für Nano- und Oberflächentechnik erklärt, wird auf die Kunststoffoberfläche zunächst eine Art Grundierung, ein Primer, aufgetragen. Dieser Primer ist elektrisch leitfähig und kann deswegen den später aufgetragenen Pulverlack fixieren. Das Kunststoffteil wird dann erhitzt, wodurch der Pulverlack hart und widerstandsfähig wird.

„Unsere Aufgabe ist es jetzt, den Pulverlack mit Silberpartikeln zu modifizieren“, sagt der EZD-Leiter. Problematisch ist auch das Erhitzen, also das Einbrennen der Beschichtung. Denn Kunststoffe haben einen relativ geringen Schmelzpunkt. Immerhin sollen sich die Werkstücke beim Erhitzen ja nicht verziehen oder gar schmelzen. Die Beschichtung muss innerhalb von fünf Minuten bei maximal 125 Grad Celsius fest werden.

Auf Textilien ausweiten

Bei dem Projekt arbeitet das EZD mit zwei ausgewiesenen Fachfirmen zusammen: der RAS AG aus Regensburg, einem Nanosilberhersteller, sowie der BKW Kunststoff GmbH aus Selb. Bedeutung gewinnt das Projekt vor allem wegen seiner universellen Einsetzbarkeit: Telefonhörer, Toilettensitze, Haltegriffe in Bahnen oder Bussen, Kunststoffoberflächen an medizinischen Geräten, Bedienelemente in Autos oder auch Computertastaturen ließen sich antimikrobiell beschichten. Und damit nicht genug: „Wir werden das Projekt auch auf Textilien ausweiten“, erklärt Felipe Wolff-Fabris. Und so könnten auch Mund-Nase-Bedeckungen oder Kleidungsstücke genauso in den Fokus rücken wie Textilfilter in Belüftungs- oder Klimaanlagen.

Ein Teil der Forschungsarbeit ist auch die Wirtschaftlichkeit. „Im Moment gehen wir davon aus, dass die einzelnen Bauteile trotz der Silbernanopartikel nicht signifikant teurer werden.“

Geboren wurde die Idee schon vor einigen Monaten; die ersten Gespräche mit dem Ministerium fanden im April statt. „Die Zusammenarbeit mit dem Ministerium war äußerst kooperativ“, sagt der EZD-Leiter. Von staatlicher Seite habe man alles getan, um das EZD in das Programm, das eigentlich für Unternehmen vorgesehen ist, aufzunehmen. „Aufgrund der Relevanz unseres Projektes haben wir es aber in das Programm geschafft.“

Das gesamte Forschungsprojekt ist auf drei Jahre angelegt. Die erste Nagelprobe steht Ende des Jahres an. Dann wird sich herausstellen, ob die im EZD entwickelte Beschichtung funktioniert, also ob Viren und Bakterien wirklich unschädlich gemacht werden. Diese Tests mit Viren und Bakterien übernehmen dann externe Labore. Profitieren wird von den Forschungsergebnissen übrigens in erster Linie die Wirtschaft. Denn die Ergebnisse werden für jedermann zugänglich gemacht. Oder wie Wolff-Fabris sagt: „Wir generieren Know-how, um insbesondere die hiesige Industrie zu unterstützen.“

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Beim Mischen des antimikrobiellen Pulverlacks im Labor (von links) Marc Weiser, EZD-Leiter Felipe Wolff-Fabris und Andreas Rank.
Hintergrund:

EZD

  • Forschung: Das Europäische Zentrum für Dispersionstechnologien (EZD) in Selb ist ein interdisziplinäres Forschungs- und Innovationszentrum, dessen Hauptaugenmerk auf der Herstellung und Charakterisierung von Dispersionen liegt. Das EZD wurde von der Industrie ins Leben gerufen, unter Federführung des Kunststoff-Zentrums SKZ aufgebaut und 2014 eröffnet. Im EZD werden alle wesentlichen Entwicklungsarbeiten und relevanten Dienstleistungen rund um das „Dispergieren“ für die Industrie angeboten.
  • High-Tech-Arbeitsplätze: Im Moment sind neun Mitarbeiter beschäftigt, im kommenden Jahr soll das Institut noch einmal erweitert werden. Durch die Erweiterung werden mittelfristig 20 weitere High-Tech-Arbeitsplätze entstehen.

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