ALTANA

Nanotechnologie & Graphene

Das Kompetenznetzwerk Nanotechnologie & Graphene der ALTANA ist eine Weiterführung der ehemaligen Technologie Plattform Nanotechnologie und dient als divisionsübergreifender  Ansprechpartner zu Fragen und Ideen rund um das Thema Nanotechnologie und Graphene. Der Gedanke bei der Einführung war, den bestmöglichen Nutzen aus dieser Querschnittstechnologie zu erhalten und Synergien zwischen den einzelnen Divisionen zu erzielen.

Nanomaterialien bieten hervorragende Möglichkeiten, die wachsenden Anforderungen an Materialien zu erfüllen und so zu einem nachhaltigen Umgang mit Rohstoffen und Ressourcen beizutragen.


Nanotechnologie beschreibt die Wissenschaft von Materialien, die in ihrer räumlichen Ausdehnung Dimensionen von 1 Nanometer (nm) bis 100 nm aufweisen. Die Bezeichnung „Nano“ stammt von dem altgriechischen Begriff nános ‚Zwerg‘ und steht als Vorsilbe vor Maßeinheiten für den 10-9 Teil. Ein Nanometer ist also ein milliardstel Meter (10−9 m). Innerhalb dieser Größenordnung nehmen die Oberflächeneigenschaften von Materialien eine immer größere Rolle ein und überwiegen irgendwann die Volumeneigenschaften. Zusätzlich kommen noch quantenmechanische Effekte hinzu, wodurch Nanomaterialien andere Eigenschaften besitzen können, als z.B. Mikropartikel der gleichen stofflichen Zusammensetzung. Man spricht hier von größenabhängigen oder größeninduzierten Materialeigenschaften. Ein Beispiel für größenabhängige Eigenschaften ist die Farbe von Metallen. Während Gold als makroskopisches Metall eine gelbe Farbe aufweist, so beobachtet man bei Goldpartikeln unterhalb von 50 nm nahezu alle Farben des Regenbogens, die allein von der Größe der Partikel und der durch die Plasmonenbande induzierten Absorption hervorgerufen werden. Ein Effekt, der bereits vor Jahrhunderten ausgenutzt wurde, um lichtechte und temperaturunempfindliche Farbtöne z.B. in Glasschmelzen zu erzielen.

Die Einsatzmöglichkeiten von Nanopartikeln sind heutzutage sehr vielfältig, daher ist das Thema Nanotechnologie in allen vier Divisionen der ALTANA von großer Bedeutung. So können z.B. nanoskalige Partikel in Drahtlacken der ELANTAS eingesetzt werden, um die isolierenden Eigenschaften zu verbessern und so ein „Durchschlagen“ zu verhindern. Auf Seiten der ACTEGA können funktionale Nanopartikel z.B. in Beschichtungen deren Kratzfestigkeit oder Barrierewirkung gegen Feuchtigkeit oder Kohlendioxid erhöhen. Und bei ECKART werden einige Metalleffektpigmente bereits als so dünne Plättchen hergestellt, dass sie Schichtstärken von unter 100nm aufweisen. Hierdurch wird es möglich, bereits bei geringen Einsatzkonzentrationen so brillante Metallic-Effekte zu erzeugen, wie sie sonst nur bei metallisierten Schichten erzielbar waren. Zudem forscht ECKART an der Herstellung von Graphen. BYK hat mit seinem NANOBYK und CARBOBYK Produktportfolio Additive auf Basis nanoskaliger Metalloxide sowie Kohlenstoffnanoröhrchen im Markt etabliert und behandelt hiermit u.a. Themen wie Kratzfestigkeit,  UV-Schutz und Leitfähigkeit.


Die Aufgabe des Netzwerkes ist es, als Ansprechpartner für Themen rund um die Nanotechnologie zu dienen. Da aufgrund der leider sehr breit gefassten Definitionen von Nanomaterialien sehr viele Themen zur Nanotechnologie gefasst werden könnten, ist eine Fokussierung auf die wirklichen Kernthemen wichtig. Es geht nicht darum jedes organische Pigment zum Inhalt der ALTANA Technologieplattform Nanotechnologie zu machen, auch wenn es nach Definition ein Nanopartikel ist. Es geht vielmehr darum, die Themen zu erfassen, die sich damit beschäftigen, gezielt Nanopartikel aufgrund ihrer größenbezogenen Eigenschaften zu verwenden.