Jul 252012
 

Fossile und mineralische Ressourcen sind nur in begrenztem Maße vorhanden und seit Jahrzehnten wird gerade insbesondere auf das unausweichliche Ende der Erdölvorkommen hingewiesen, was sich für uns Verbraucher immer wieder in empfindlichen Preisanpassungen an der Zapfsäule niederschlägt. Der vermehrte Einsatz nachwachsender Rohstoffe oder die Energiegewinnung aus erneuerbaren und damit umweltfreundlichen Energien wird zum einen ein unausweichlicher Schritt sein und zum andern beschäftigen sich zum Glück verschiedene Forschungsbereiche bereits mit diesen Themen.

Quelle: www.surfuncell.eu

Das europäische Projekt SURFUNCELL etwa fördert die Erforschung neuartiger Materialien, die idealerweise auf nachwachsenden Rohstoffen basieren und ebenso im Herstellungsverfahren möglichst umweltfreundlich und nachhaltig sein sollen. Grazer Wissenschafter haben sich dieser Problematik gewidmet. Volker Ribitsch vom Institut für Chemie an der Universität Graz initiierte SURFUNCELL und übernahm gleichzeitig die Teamkoordination. Das Team ging dabei der Frage nach wie Zellulosefasern mit maßgeschneiderten Materialeigenschaften ausgestattet werden können. „Materialeigenschaften lassen sich gezielt beeinflussen, indem man die Nanostruktur der Oberfläche entsprechend verändert,“ erklärt Ribitsch.

Nach vier Jahren intensiver Forschung kann das Team nun vier Anwendungsgebiete vorweisen.
Ein erstes Anwendungsgebiet besteht in der Herstellung antibakterieller Kleidungsstücke. Hierzu werden Zellulosefasern mit  Silber-Nanopartikeln „veredelt“. Das daraus resultierende antibakterielle Garn würde insbesondere Patienten helfen, die an schlecht heilenden Wunden leiden.

Nanopartikel, Quelle: www.csn-deutschland.de

Ein anderes Einsatzgebiet betrifft die Gewässerreinigung.
Die Reinigung von Gewässer von Hormonen wie Östrogen gelingt zum Beispiel mithilfe eines Membranfilters, der auf Celluloseacetat-Basis entwickelt wurde.
Das Verfahren muss folgendermaßen vorgestellt werden: Wasser wird durch einen Zylinder geleitet, der mit etwa rund 1000 Hohlfasern mit etwa 1,5 mm Durchmesser ausgestattet ist. Die Innenseiten der Hohlfasern sind dabei ebenfalls mit Nanostrukturen versehen.
Dadurch vergrößert sich die Oberfläche an die bestimmte Enzyme gebunden werden können, die letztlich den Hormonabbau bewirken.

Weiters sollen künftig spezielle Zellulosefilm-Beschichtungen bei der Herstellung feuchtigkeitsresistenter Lebensmittelverpackungen zum Einsatz kommen, wie das Grazer Team vorschlägt. Bisherige Polymerfilme stellen eine große Umweltbelastung dar, da sie nicht nur nicht recyclebar sind sondern auch mithilfe giftiger Chemikalien zustande kommen.
Der letzte Projektbereich konzentriert sich auf einen UV-Schutz für Papier, der vor einem Ausbleichen bewahrt.

Ende 2012 ist das Forschungsprojekt beendet, bei dem mit sieben europäischen Partnern aus der Industrie an der Entwicklung und Erforschung neuartiger Materialien und Prozesswege zusammengearbeitet worden ist.

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