Fraunhofer Institut für Silicatforschung
Nanopartikel für alle!
Nanopartikel sind extrem vielfältig. Sie werden in Dehnungsmessstreifen eingesetzt, in elektrisch leitfähigen Klebstoffen oder zur Oberflächenhärtung. Wäre der Aufwand für ihre Herstellung und Verarbeitung nicht so hoch, könnte es heute noch viel mehr Anwendungen geben - ein Projekt schafft Abhilfe.
Das Ziel hinter dem EU-Projekt »CoPilot« ist der Aufbau einer Fertigungslinie für funktionalisierte Nanopartikel und Nanokomposite in kleinen Chargen bis 100 Liter. Unter den 13 Partnern aus der Forschung und Industrie ist auch das Fraunhofer Institut für Silicatforschung (ISC) in Würzburg beteiligt. Das Besondere: Die Fertigungslinie wird offen zugänglich sein. Das soll innovative Unternehmen in die Lage versetzen, neue Ideen für den Einsatz von Nanopartikeln schnell und ohne hohe Anschaffungskosten zu testen. Insgesamt drei dieser »Open-Access-Pilotlinien« werden aktuell von den Kooperationspartnern aufgebaut, eine in Würzburg am ISC, eine am Süddeutschen Kunststoffzentrum (SKZ) in Selb und eine an der Niederländischen Organisation für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung (TNO) in Eindhoven.
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Die Produktionslinien an einem Standort werden zunächst für die Herstellung, Modifizierung und Kompoundierung von vier verschiedenen Klassen von Nanopartikeln im kleinen Maßstab ausgelegt. Hergestellt werden Doppelschichthydroxid-Nanopartikel-Polymerkomposite (dient als Komponente für den Flammschutz), Titandioxid-Nanopartikel (dient als starke optische Linse), Magnetpartikel (können als Katalysatoren genutzt werden) sowie Silica-Hohlkugeln für Antireflexbeschichtungen.
In Würzburg besteht die Pilot-Fertigungslinie im Kern aus einer Partikelsynthese, die Volumina bis zu 100 Liter fassen kann, Anlagen zur weiteren Separation und Modifizierung der Nanopartikel, beispielsweise eine halbkontinuierlich arbeitende Zentrifuge sowie In-line-Analytik. Weitere Anlagen der Fertigungslinie dienen zur gleichmäßigen und agglomerationsfreien Einarbeitung der Nanopartikel in Komposite.
»Wir stellen das ausgefeilteste Equipment und die 3-Sterne-Profiköche zur Herstellung eines Nanomenüs à la carte oder nach individuellen Wünschen zur Verfügung. So können Unternehmen ihre – oder auch unsere – Rezepte erstmal testen, bevor sie sich zum Nachkochen – und zum Aufbau einer eigenen Nanoküche – entschließen«, veranschaulicht Dr. Karl Mandel, Leiter der Partikeltechnologie des Fraunhofer ISC, die Idee hinter der Pilotlinie.
Die EU fördert das »CoPilot«-Projekt im Rahmen seines Forschungs- und Innovationsprogramms »Horizont 2020«. Am 7. Juli findet in Würzburg ein Workshop statt, in dem die Pilotlinie präsentiert wird und der gleichzeitig als Plattform dient, auf der Unternehmen Einfluss auf die Ausrichtung und den Aufbau der Fertigungslinie nehmen können.
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