Helmholtz-Zentrum Nano-Teilchen filtern Sonnenstrahlen

Eine ultradünne Beschichtung auf Outdoor-Kleidung, die Schutz vor Sonnenstrahlung bietet. Oder ein Schutzfilm, der die Lebensdauer von Solarmodulen erhöhen könnte. So etwas macht eine Neuentwicklung möglich, für die Forscher des Geesthachter Helmholtz-Zentrums und der Uni Kiel zusammengearbeitet haben. "Das äußerst flexible Material absorbiert die UV-Strahlung zu knapp hundert Prozent", sagt Projektleiter Mady Elbahri. Der 42 Jahre alte Deutsch-Palästinenser ist Professor am Institut für Materialwissenschaft in Kiel und Gruppenleiter am Institut für Polymerforschung am Helmholtz-Zentrum.

Der neue UV-Schutz basiert auf der Nanotechnik, die mit kleinsten Teilchen arbeitet und einen Schwerpunkt der Geesthachter Forscher bildet. Der neue Schutzfilm ist nur 20 Nanometer (1 Nanometer ist 1 Milliardstel Meter) dünn. Ein menschliches Haar ist etwa 500 000-mal dicker. Konkrete Anwendungsmöglichkeiten sieht Elbahri besonders in der Fotovoltaik. Denn UV-Licht hat nicht nur negative Auswirkungen auf biologisches Gewebe wie die menschliche Haut. Auf lange Sicht kann es auch die Leistung der Solarzellen beeinträchtigen.

Die Forscher sehen aber auch Einsatzmöglichkeiten in der Medizintechnik. "Der UV-Schutz könnte in Sensoren verwendet werden, um Krebserreger im menschlichen Körper zu erfassen", sagt der Projektleiter. Und freut sich: Einige Hersteller von Outdoor-Kleidung haben Interesse an der Technik bekundet, die sich die Forscher bereits patentieren ließen.

Der UV-Schutz besteht aus mehreren Schichten. Eine untere Silberfolie funktioniert wie ein Spiegel. Entscheidend ist aber die obere Schicht: Silber-Nanopartikel mit einem mittleren Durchmesser von fünf Nanometern sind in einer Grundlage aus Siliziumdioxid verteilt.

Mady Elbahri hat für die wissenschaftliche Entwicklung den Sonderpreis des "Ideenwettbewerbs Schleswig-Holstein 2012" bekommen. Umgesetzt wurde seine Idee von dem iranischen Doktoranden Mehdi Keshavarz Hedayati an der Uni Kiel.