Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl-
Seit Jahrzehnten nutzt die Industrie omniphobe, meist fluorbasierte Oberflächen für schmutzabweisende Textilien und fettdichte Verpackungen. Diese Funktionalität wird häufig durch PFAS-haltige Beschichtungen realisiert. Aus Umwelt- und Persistenzgründen verschärft sich die Regulierung jedoch deutlich: Die EU/ECHA verfolgt eine weitreichende Beschränkung, wobei einzelne Leitverbindungen wie PFOS (seit 2008), PFOA (seit 2020) und PFHxS (seit 2023) bereits in ihrer Verwendung stark eingeschränkt sind.
Gleichzeitig sind oleophobe Eigenschaften und Fettdichtigkeit in vielen Anwendungen unverzichtbar. Neben der chemischen Funktionalisierung mit Fluorverbindungen beschreibt die Literatur auch physikalische Verfahren, insbesondere Mikro- und Nanostrukturierungen. In Anlehnung an den Lotuseffekt wurden hierarchische Strukturen auf hydrophoben Materialien bereits untersucht. Eine robuste industrielle Umsetzung ist bislang jedoch auch an fehlendem Grundlagenverständnis gescheitert.
Ziel des Projekts ist es, hierarchisch aufgebaute Mikro- und Nanostrukturen physikalisch auf einem Modellsubstrat zu erzeugen und mit einer fluorfreien chemischen Behandlung zu kombinieren. Systematische Charakterisierungen sowie multivariate Analysen und KI-Methoden sollen die Einflüsse der einzelnen Prozessschritte und vor allem ihre Wechselwirkungen aufklären.
