Anti-Eis-Beschichtung

Entwicklung der TU Graz für die Luftfahrt

Forscherinnen und Forscher der TU Graz entwickelten eine neuartige Beschichtung gegen Eis. Das spezielle Material verzögert die Bildung von Eiskristallen und verringert die Adhäsion von Eisschichten.

STEIERMARK/GRAZ. Die steirische Innovation kommt, jetzt kurz vor dem Ende des Winters, ein wenig spät, doch für die Zukunft dürfen sich beispielsweise Fluggäste über eine Beschleunigung der lästigen Enteisung von Flugzeugen freuen. Die neue Technik könnte auch auf Sensoren, die der Witterung stark ausgesetzt sind, zur Anwendung kommen.

Dank einer innovativen Fertigungsmethode aus den Forschungslabors der TU Graz könnte schon bald eine neuartige Beschichtung gegen Eis auf den Markt kommen. Das spezielle Material verzögert die Bildung von Eiskristallen und verringert die Adhäsion von Eisschichten. Das Geniale daran: Die Beschichtung ist sehr robust und haftet auf zahlreichen Oberflächen.

TU-Entwicklung bislang unbekannt

Grundsätzlich ist die Entwicklung der TU Graz nichts Neues. Eisabweisende Beschichtungen gibt es schon länger. Und jetzt kommt – zum Glück – das große Aber: Alle bisherigen Beschichtungen sind sehr empfindlich und lösen sich recht schnell von den Oberflächen.

Einem Forschungsteam rund um Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz ist es nun allerdings gelungen, diesen Mangel zu beheben. Das Team hat eine stark eisabweisende Beschichtung entwickelt, die auf verschiedensten Materialien haftet und sehr widerstandsfähig gegen Abrieb ist.

Eisabweisender Effekt ist ein "Zufall"

Erreicht haben die Forschenden diesen Entwicklungssprung durch den Einsatz der sogenannten "initiierten chemischen Gasphasenabscheidung". Damit ist es möglich, ein stark haftendes Grundierungsmaterial graduell in die eisabweisende Verbindung übergehen zu lassen. Dieser stufenlose Übergang gelingt, indem die beiden Materialien als sich veränderndes Gasgemisch auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen werden.
Das Ergebnis ist eine Beschichtung mit einer stark haftenden Unterseite und einer Oberseite, die Eiskristallen keinen Halt bietet.

Bei ihren Versuchen haben Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez entdeckt, worauf die eisabweisende Eigenschaft ihrer Beschichtung beruht. "Das eisabweisende Material besteht aus länglichen Molekülen, die in senkrechter oder waagrechter Ausrichtung auf der Grundierung haften bleiben", erklärt Gabriel Hernández Rodríguez. "Je dicker wir das Material aufgebracht haben, desto zufälliger wurde der Wechsel zwischen senkrechten und waagrechten Molekülen. Und je zufälliger die Anordnung an der Oberfläche, desto größer wurde der eisabweisende Effekt." Dieser Mechanismus war bislang unbekannt. Die Ergebnisse wurden in dem Fachjournal ACS Applied Material and Interface veröffentlicht.

Anwendung in der Luftfahrt denkbar

Für die neuartige Beschichtung sind vielfältige Anwendungen denkbar, etwa in der Luftfahrtbranche: "Das Enteisen von Flugzeugen könnte durch solch eine Beschichtung beschleunigt werden und mit weniger Frostschutzmitteln auskommen", sagt Anna Maria Coclite. Auch der Witterung ausgesetzte Sensoren, die durch Eis gestört werden, könnten profitieren.

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