Durch Poren im Sub-Mikrometerbereich effizient filtrieren

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Die Partikel werden aufgelöst und das ausgehärtete Öl bleibt in Form eines dünnen Mikrosiebes mit einheitlichen Löchern zurück. Dieses Mikrosieb besteht in der Regel aus einem Polymer, das stark vernetztem Plexiglas ähnelt. Der Durchmesser der Poren und die Dicke des Siebes liegen bei rund zwei Dritteln des Partikeldurchmessers. Da Partikel mit sub-mikrometrischen Durchmessern leicht erhältlich sind, lassen sich somit auch Mikrosiebe mit Porendurchmessern von 0,1 bis 1 µm herstellen.

Das zuletzt vorgestellte Verfahren benötigt keine Lithographietechnik und ist somit – zumindest im Prinzip – auf beliebig große Flächen skalierbar. Scherzhaft gesprochen ließen sich im städtischen Hallenbad – nach ein paar kleineren Umbauten – Mikrosiebe quadratmeterweise herstellen.

Stabilisierte Strukturen bei Mikrosieben wichtig

In der Realität geht dies natürlich dann doch nicht so einfach, denn die Mikrosiebe sind naturgemäß sehr dünn, entsprechend mechanisch empfindlich und müssten für einen großflächigen Einsatz durch entsprechende Stützstrukturen stabilisiert werden. Um derartige stabilisierte Strukturen zu erhalten, kann man schwimmgegossene Mikrosiebe mit Mikrosieben anderer Porengröße verbinden und somit hierarchische Strukturen erhalten (s. Abb. 3) [20]. Diese geben den Mikrosieben entsprechende Stabilität, sodass man sie auch für reale Filtrationen einsetzen kann.

Als Fazit lässt sich sagen, dass das Forschungsgebiet der Mikrosiebe zum Teil noch in seinen Anfängen steckt und bekanntes Wissen noch nicht vollständig von akademischen Arbeitskreisen in die anwendende Industrie übertragen wurde. Auf jeden Fall tut sich einiges und man kann davon ausgehen, dass sich zunehmend Anwendungen für Mikrosiebe finden werden und es auch in den nächsten Jahren spannend bleibt.

Literatur

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* *Prof. Dr. W. A. Goedel: Technische Universität Chemnitz, Physikalische Chemie, 09111 Chemnitz, Tel. +49 (0)3 71 / 5 31 - 3 17 13

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