Eine neuartige Beschichtung auf Glas verhindert Beschlag und ist leicht zu reinigen. Sie basiert auf einem hydrophilen porösen System mit definierter Rauheitsstruktur.
Ziel des Projektes waren Untersuchungen für eine Beschichtung auf Glas, die ohne Notwendigkeit von UV-Strahlen hydrophil, nicht beschlagend und leicht zu reinigen ist. Dazu wurden verschiedene Ansätze zur Herstellung poröser Schichten mit definierter Rauheit auf der Basis von Sol-Gel-Prozessen verfolgt, entsprechende Mess-, Auswerte- und Modellierungsverfahren erarbeitet und die Proben einer komplexen Analyse unterworfen. Das Zusammenspiel von Schichtherstellung und Charakterisierung ermöglichte es, eine perfekte Porosität bzw. Nanorauheit von Sol-Gel-Schichten zu konzipieren und damit die Beschlageigenschaften zu optimieren. Es konnten SiO2-Schichten mit nahezu idealem Beschlagverhalten hergestellt werden: Wasserdampf kondensiert zu einen durchgängigen Flüssigkeitsfilm, der sich nach wenigen Sekunden auflöst.
(links: unbeschichtet, rechts: beschichtet)
Eine der Möglichkeiten zur Erzeugung von Poren beruhte auf der Verwendung von vorgefertigten Nanopartikeln. Hier wurden vor allem die Partikelgröße, die Konzentration und die Schichtdicke entsprechend den Ergebnissen der Charakterisierung variiert und somit die Beschichtungen optimiert. Für die Bestimmung der Schichtporosität wurden Modellansätze auf der Basis von Effektiv-Medium-Theorien untersucht und an das System angepasst. Zur Modellierung und Analyse der Rauheitseigenschaften sowie des rauheitsinduzierten Benetzungsverhaltens erfolgte die Erarbeitung eines methodischen Ablaufs, der auf spektralen Leistungsdichtefunktionen und einem daraus berechneten Benetzungsparameter basierte. Als Applikationsmethode wurde sowohl ein Sprüh- als auch ein Walzverfahren erarbeitet und im Labormaßstab getestet. Insbesondere der Walzauftrag erscheint zur Beschichtung flacher Teile, wie z.B. Duschtrennwände, aufgrund seiner hohen Produktionsgeschwindigkeit geeignet zu sein.
