Oberflächen nach Maß

Früher wurden Polymerbeschichtungen durch das Benetzen einer Oberfläche mit einer Polymerlösung oder -schmelze erzeugt, also durch Tauchen, Streichen oder Spritzen. Wesentlich dünnere und homogenere Beschichtungen entstehen, wenn Polymerketten direkt an das zu beschichtende Material binden. Falls jede Kette nur an einem Ende an das Substrat gebunden ist, entstehen Polymerbürsten (polymer brushes); aber auch Schlaufen und komplexere Topologien sind realisierbar.

Solche Schichten haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Polymerbeschichtungen. Die Polymerketten binden in der Regel kovalent an das Substrat. Sie sind dadurch haltbarer als ein Lack, den nur Van-der-Waals-Wechselwirkungen festhalten. Die Schichtdicke ist außerdem viel kleiner als bei einem traditionellen Lack: nämlich maximal gleich der Kettenlänge. Deshalb lassen sich auch Nanopartikel beschichten, ohne deren räumliche Dimensionen signifikant zu stören.

Polymerbürsten machen Oberflächen hydrophob oder hydrophil,¹ verhindern die Anhaftung von Biofilmen,² verbessern die Kompatibilität zu lebendem Gewebe³ oder verändern die Reibungseigenschaften einer Oberflä

Magazin