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Ob im %u00f6ffentlichen Verkehr, in medizinischen Einrichtungen, in der Geb%u00e4udetechnik oder in Produktionsumgebungen: H%u00e4ufig ber%u00fchrte Oberfl%u00e4chenk%u00f6nnen zur %u00dcbertragung von Viren beitragen. Reinigung und Desinfektion reduzieren dieses Risiko, m%u00fcssen jedochregelm%u00e4%u00dfig wiederholt werden und verursachen entsprechenden Personal-,Material- und Zeitaufwand.Das fem Forschungsinstitut hat gemeinsam mit dem DECHEMA Forschungsinstitut deshalb ein Oberfl%u00e4chenkonzept entwickelt, bei dem antivirale Eigenschaften direkt in anodisierte Aluminiumoberfl%u00e4chen integriert werden.Ziel sind robuste und wartungsarmeOberfl%u00e4chen f%u00fcr Anwendungen mit hoher Kontakt- und Nutzungsfrequenz.Antivirale Funktion in der EloxalschichtAnders als bei einer nachtr%u00e4glich aufgebrachten Beschichtung wird die antivirale Funktion unmittelbar in dieanodisch erzeugte Oxidschicht eingebracht. Die mikroskopisch feine Porenstruktur der Eloxalschicht dient dabei als Speicher f%u00fcr antiviral wirkendePartikel, unter anderem auf Basis vonKupfer oder Silber.Grundlage ist ein gezielter Schichtaufbau. Eine dichte Basisschicht %u00fcbernimmt den Korrosionsschutz und sorgtf%u00fcr mechanische Stabilit%u00e4t. Dar%u00fcberliegt eine offenporige Funktionsschicht,in die die aktiven Komponenten eingebracht und an der Oberfl%u00e4che verankert werden. Die antivirale Wirkungwird damit Bestandteil des Schichtsystems und soll auch unter mechanischer Beanspruchung und bei wiederholter Reinigung erhalten bleiben.Integration in ProzesskettenEin wesentlicher Ansatzpunkt f%u00fcr denindustriellen Transfer ist die Einbindung in vorhandene Eloxalprozesse.Einzelne Prozessschritte m%u00fcssen daf%u00fcrangepasst werden, eine vollst%u00e4ndigneue Produktionsanlage ist jedochnicht erforderlich. Das begrenzt denzus%u00e4tzlichen Investitionsbedarf und erleichtert die Einf%u00fchrung bei Beschichtungsbetrieben, Zulieferern und Komponentenherstellern.Nach einer entsprechenden Skalierungk%u00f6nnte das Verfahren damit auch f%u00fcrdie Serienfertigung interessant werden.Bestehende Aluminiumbauteile lie%u00dfensich um eine zus%u00e4tzliche Oberfl%u00e4chenfunktion erg%u00e4nzen, ohne auf die eta blierten Eigenschaften anodischerOxidschichten verzichten zu m%u00fcssen.Anwendungen von Infrastrukturbis MedizintechnikPotenzielle Einsatzfelder sind vor allem Bauteile mit hoher Kontaktfrequenz. Dazu geh%u00f6ren Handl%u00e4ufe undT%u00fcrgriffe im %u00f6ffentlichen Verkehr, Bedienelemente im Maschinen- und Anlagenbau, Armaturen und Bedienelemente in Geb%u00e4uden sowie Komponenten in medizinischen Einrichtungen.Funktionalisierte Eloxalschichten k%u00f6nnten dort einen zus%u00e4tzlichen Beitragzum Infektionsschutz leisten. Gleichzeitig er%u00f6ffnet die dauerhafte Integration der Funktion die M%u00f6glichkeit, denAufwand f%u00fcr Reinigung und Wartungzu reduzieren. Sie ersetzt dabei nichtgrunds%u00e4tzlich bestehende Hygienema%u00dfnahmen, kann diese aber um eine materialseitige Schutzfunktion erg%u00e4nzen.Zus%u00e4tzliche Funktion f%u00fcr EloxalschichtenDas Forschungsprojekt zeigt zugleich,wie sich das Einsatzspektrum anodischer Oxidschichten erweitern l%u00e4sst.Neben Korrosionsschutz, Verschlei%u00dfbest%u00e4ndigkeit und dekorativen Eigenschaften k%u00f6nnen Eloxalschichten alsTr%u00e4ger zus%u00e4tzlicher Funktionen dienen.Damit entstehen neue M%u00f6glichkeitenf%u00fcr Beschichtungsunternehmen undKomponentenhersteller. Die Wertsch%u00f6pfung reicht von der Entwicklungder aktiven Materialien und der Prozessf%u00fchrung beim Eloxieren bis zurIntegration in das Endprodukt. Vor aussetzung f%u00fcr industrielle Anwendungen sind reproduzierbare Schicht eigenschaften sowie geeignete Verfahren zur Qualit%u00e4tssicherung und zumNachweis der antiviralen Funktion.19Funktionalisierte anodische Oxidschichten k%u00f6nnen Viren auf h%u00e4ufig ber%u00fchrten Aluminiumoberfl%u00e4chen inaktivieren.Das fem Forschungsinstitut und das DECHEMA Forschungsinstitut haben daf%u00fcr ein Schichtkonzept entwickelt, bei dem antiviral wirkende Partikel in die Eloxalschicht integriert werden. Der Ansatz verbindet die zus%u00e4tzlicheFunktion mit hoher mechanischer Best%u00e4ndigkeit und l%u00e4sst sich in bestehende Eloxalprozesse integrieren.Das Forschungsprojekt Das Forschungsvorhaben wurde im Rahmen des IGF-Forschungsprojekts22658 N durchgef%u00fchrt und durch das Bundesministerium f%u00fcr Wirtschaftund Energie gef%u00f6rdert.Das fem Forschungsinstitut entwickelte das Eloxalschichtkonzept undintegrierte selbst synthetisierte Silber- und Kupferpartikel sowie Titan dioxid-Partikel in die anodischen Oxidschichten.Die Titandioxid-Partikel wurden vom DECHEMA Forschungsinstitut hergestellt. Das Institut entwickelte dar%u00fcber hinaus die Pr%u00fcfmethodik und untersuchte die antiviralen Eigenschaften der funktionalisierten Oberfl%u00e4chen.FEM FORSCHUNGSINSTITUTAntivirale Funktion der EloxalschichtDie im Projekt entwickelten funktionalisierten Eloxaloberfl%u00e4chen kombinierenunterschiedliche Wirkmechanismen zur Inaktivierung von VirenUmfangreiche Versuche waren notwendig, um das Verfahren zu entwickelnDas Verfahren l%u00e4sst vom Labor auch in bestehende Eloxalanlagen integrierenDr. Christof Langer, Abteilungsleiter Leichtmetall-Oberfl%u00e4chentechnik am fem Forschungsinstitut%u201eDer entscheidende Unterschied zu klassischen Beschichtungs l%u00f6sungen ist, dass die antivirale Funktion nicht nur auf die Oberfl%u00e4che aufgebracht, sondern in die Eloxalschicht integriert ist. Dadurch bleibt sie auch bei mechanischer Beanspruchung dauerhaft erhalten, ohne die etablierten Materialeigenschaften zu beeintr%u00e4chtigen%u201cFotos: fem