Nanostrukturierte Oberflächen

Nanotechnologie bringt neue Anwendungen für Titandioxid: vom Gassensor über Solarzellen zum Natrium-Ionen-Akku.

14 Schüler*innen haben in dieser Woche an einem Chemie-Camp aus dem Bereich der Materialwissenschaft teilgenommen. In Zusammenarbeit mit dem MINT-EC konnten sie selbst erleben, wie nanostrukturiertes Titandioxid spannende und nachhaltige Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Nach Experimenten zum Korrosionsschutz und dem Erzielen von Farbeffekten ohne chemische Farbstoffe durch extrem dünne, elektrochemisch erzeugte Oxidschichten ging es vor allem um das Potential, das poröse Oberflächen für neue Anwendungen bieten:

Durch seine Kristallstruktur und seine Halbleitereigenschaften ist Titandioxid grundsätzlich ein gut geeignetes Material zur Herstellung neuartiger Solarzellen, spezieller Gas-Sensoren wie Alkoholtestern und kostengünstiger und umweltschonender Natrium-Ionen-Akkus, kann seine Vorteile aber nur durch Nanotechnologie wirklich ausspielen. Die sehr motivierten jungen Leute haben daher zunächst mithilfe eines Rasterelektronenmikroskop in Zusammenarbeit dem Institut für Biophysikalische Chemie ihre hergestellten Nanostrukturen untersucht und charakterisiert, bevor sie deren Vorteile selbst experimentell nachgewiesen haben. Aber die selbst hergestellten Nano-Materialien konnten sogar noch mehr: Durch weitere chemische Modifikation können daraus Elektroden hergestellt werden, an denen mitels regenerativ gewonnener elektrischer Energie die Synthese wertvoller Grundstoffe für die chemische Industrie möglich ist, was selbstverständlich ebenfalls direkt im XLAB nachgewiesen werden konnte.

Ergänzt wurden die experimentellen Arbeiten durch ein anregendes Gespräch mit Herrn Beushausen und Frau Stec der Unternehmen Piller und Sartorius aus der Region Südniedersachsen, die gemeinsam mit Auszubildenden Ausbildungs- und Aufstiegsperspektiven für künftige naturwissenschaftliche Fachkräfte in der Metallindustrie beschrieben und damit den Teilnehmenden interessante Einblicke ermöglicht haben.

Gefördert wurde das Camp vom Verband der Metallindustriellen Niedersachsens - Bezirksgruppe Süd e.V. Geschäftsführerin Dinah Stollwerck-Bauer besuchte die jungen Frauen und Männer im Labor und war beeindruckt von ihrem Können und ihrer Motivation.