Rost ist teuer, lästig und oft kaum aufzuhalten. Besonders bei Brücken, Gebäuden, Autos und anderen Stahlteilen bedeutet Korrosion jahrelange Wartung, hohe Kosten und immer neue Schutzanstriche. Nun arbeiten Forscher der University of Queensland an einer Beschichtung, die genau dieses Problem deutlich entschärfen könnte.
Laut einer Mitteilung der University of Queensland und einer in "Small Science" veröffentlichten Studie haben Nanomaterial-Experten pulverartige Partikel entwickelt, die wasserbasierte Farbe in einen selbstreparierenden Rostschutz verwandeln können.
Das Prinzip klingt futuristisch, ist aber klar erklärt: Die winzigen Partikel funktionieren wie kleine Behälter. Wird die Oberfläche beschädigt, geben sie rosthemmende Moleküle frei. So soll die Beschichtung auf Kratzer und Risse reagieren, bevor sich Korrosion stärker ausbreitet.
"Was wir geschaffen haben, ist eine Barriere, die ständig erkennt, ob etwas nicht stimmt, damit sie Kratzer und Risse selbst flicken kann", sagt Asep Nugraha vom Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology der University of Queensland.
Für die Beschichtung wurde der Rosthemmer Benzotriazol in eine Nanostruktur eingebaut. Diese wird wasserbasierten Polyurethan-Beschichtungen beigemischt und reagiert besonders stark auf Veränderungen des Säuregrads. Genau solche lokalen Veränderungen können auftreten, wenn Korrosion beginnt.
"Jedes winzige Partikel ist im Grunde ein Nanobehälter, der Reparaturmoleküle nur dann freisetzt, wenn die Bedingungen es verlangen", erklärt Nugraha.
Die Testwerte sind deutlich: Die selbstheilende Beschichtung soll Korrosion auf 37 Nanometer pro Jahr begrenzen. Laut den Forschern wäre das mehr als 600-mal wirksamer als viele bestehende Hochleistungs-Rostschutzprodukte, die jährliche Korrosion auf 0,025 Millimeter beschränken.
Ganz ohne Grenzen ist die Technik aber nicht. "Es ist keine Beschichtung, die ewig hält", sagt Nugraha. Beschichtungen mit dieser Technologie hätten jedoch eine stark verlängerte Lebensdauer. Das würde weniger Wartung bedeuten – und deutlich längere Abstände zwischen neuen Anstrichen.
Gerade bei großen Bauwerken könnte das wichtig werden. Nugraha nennt als Beispiel Brücken, bei denen Rostschutz mit großem Aufwand und hohen Kosten verbunden ist. Seine Vision: Ein einziger Anstrich könnte Stahlkonstruktionen über Jahrzehnte schützen.
Noch ist die Technologie nicht als fertiges Produkt am Markt. Laut Nugraha stehen Pilotversuche im größeren Maßstab bevor. Ziel sei ein kommerzielles Produkt innerhalb der nächsten fünf Jahre.
