Metallischer Nanofilter

Ein neuer nanoporöser Werkstoff eignet sich als metallischer Filter für vielfältige Einsatzmöglichkeiten.

Einen nanoporösen Werkstoff, hergestellt auf der Grundlage von Nickelbasis-Superlegierungen, haben Wissenschaftler am Institut für Werkstoffe (IfW) der Technischen Universität Braunschweig entwickelt. Das Material weist eine feinporige Struktur auf, deren Homogenität jedes andere heute bekannte metallische Material übertrifft, und verspricht daher vielfältige Einsatzmöglichkeiten im Mikro- und Nanobereich.

Ein Größenvergleich: Nanoporöse Metallmembran mit E.coli-Bakterium. (Quelle: IfW - TU Braunschweig)

Die gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Kanäle sind weniger als ein tausendstel Millimeter klein. Der Werkstoff eignet sich deshalb ideal für künftige Anwendungen als Filter gegen Viren und Bakterien, Abgase und möglicherweise lungengängige, also gesundheitsgefährdende Partikel. Konkurrenzlos gegenüber vergleichbaren nanoporösen Materialien beispielsweise aus Keramik ist der metallische Werkstoff insbesondere durch seine mechanische Belastbarkeit und seine thermische und elektrische Leitfähigkeit. Diese Kombination von Eigenschaften erlaubt Einsatzmöglichkeiten in der Phasenseparation, in katalytischen Prozessen und als Wärmetauscher in Mikrokomponenten. Damit können künftig neue Produktformen überhaupt erst ermöglicht werden.

Für den Bau von miniaturisierten Brennstoffzellen, wie sie beispielsweise mittelfristig als Energiequelle für tragbare Geräte eingesetzt werden sollen, ist es unter anderem notwendig, den Brennstoff zuzuführen und umzuwandeln. Dies könnte durch Einsatz des nanoporösen Metalls auf wesentlich kleinerem Raum erfolgen und so zur Miniaturisierung der entsprechenden Bauteile führen - entsprechende Kontakte zu einem Hersteller von Brennstoffzellen hat das Institut bereits aufgenommen. Aber auch in großen Anlagen wie Flugtriebwerken könnte der neue Werkstoff zur so genannten Transpirationskühlung, bei der das Kühlmedium durch feinste Poren "ausgeschwitzt" wird, eingesetzt werden und die Turbinen dadurch erheblich leistungsfähiger machen.

Quelle: idw

Weitere Infos:

• TU Braunschweig auf der Hannover Messe vom 11. bis 15. April 2005:
  Halle 2, Stand A10 
• Technische Universität Braunschweig, Institut für Werkstoffe:
  http://www.tu-bs.de/institute/ifw/