Wien - Zunehmend gelingt es, die Vorteile von anorganischen und organischen Werkstoffen in so genannten Hybrid-Materialien zu vereinen. Am Institut für Materialchemie der Technischen Universität (TU) Wien tüfteln die Wissenschafter um Guido Kickelbick unter anderem an Möglichkeiten, wie man anorganische keramische Komponenten in organische Polymere - Kunststoffe - einbettet.

Keramiken und Kunststoffe galten bis vor kurzem als praktisch unvereinbar. So benötigt man für die Herstellung von Keramiken Temperaturen, bei denen Polymere längst verbrannt sind. Um dem Problem zu begegnen, entwickelte TU-Professor Kickelbick neue Methoden, wie etwa den so genannten Sol-Gel-Prozess. Dabei werden die keramischen Anteile derart verändert, dass sie sich bei verträglichen Temperaturen mit dem Kunststoff mischen lassen.

Veränderungen

Im Idealfall besitzt das Hybridmaterial die Vorteile sowohl des anorganischen wie auch des organischen Anteils, etwa die Härte einer Keramik und die Elastizität eines Kunststoffes. Durch den Einsatz von Nano-Technologie könnten die Forscher ihren Werkstoffen allerdings auch völlig neue Eigenschaften verleihen.

"Durch den Einsatz von anorganischen Komponenten im molekularen Maßstab oder Nano-Bereich verändern sich die optischen Eigenschaften eines transparenten Kunststoffs praktisch nicht", so der Wissenschafter. Das Ergebnis sind etwa kratzfeste Beschichtungen von Brillengläsern, wie sie bereits erhältlich sind. Dabei werden dem Kunststoff bestimmte Metalle beigemischt.

Unter die Oberfläche

Für den konkreten Einsatzbereich ist es das nächste Ziel der Forscher, die Technologie soweit weiterzuentwickeln, dass nicht nur die Beschichtung, sondern etwa ein ganzes Brillenglas aus dem segensreichen Hybrid-Material hergestellt werden kann. Ausgebrochene Bügel bei rahmenlosen Fassungen sollten dann der Vergangenheit angehören.

Um Härte, magnetische oder optische Eigenschaften oder auch die elektrische Leitfähigkeit der Hybrid-Materialien gezielt beeinflussen zu können, reicht es nicht, die Komponenten einfach zu mischen. "Vielmehr gilt es, das molekulare Zusammenspiel zu beachten", so Kickelbick. Letztendlich wollen die Forscher Moleküle mit verschiedenen Funktionen wie Bausteine eines Kinderspielzeugs zusammenfügen. (APA)