Fluorfreie hydrophobe Beschichtung

Viele Medizinprodukte bedürfen einer hydrophoben Oberfläche zum Vermeiden der Anhaftung von Zellen oder zum Optimieren der Gleit- und Reibeigenschaften. Das Fraunhofer IFAM hat fluorfreie Beschichtungen entwickelt, welche die Eigenschaften der bisher nutzbaren Fluorpolymere übernehmen, wie die hydrophobe Beschichtung auf einem Kunststoffvlies zeigt. (Bild: Fraunhofer IFAM)

Kaum eine andere chemische Substanz kann es mit ihnen aufnehmen: Die per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) zeichnen sich durch herausragende Eigenschaften aus. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM haben Lösungen entwickelt, die gezielt PFAS in der Medizintechnik ersetzen können.

Warum ist PFAS so schwer zu ersetzen?

Das geplante EU-weite Verbot der Nutzung von PFAS betrifft auch die Gesundheits- und Medizintechnologie. PFAS sind in vielen Medizinprodukten Standard, da sie zahlreiche unverzichtbare Eigenschaften aufweisen. Die Medizintechnikbranche steht daher unter hohem Druck, Alternativen zu finden, die denselben Sicherheitsstandards genügen und rasch umsetzbar sind, auch wenn die Markteinführungsprozesse zeitaufwendig sind und oft über die Übergangsfristen hinausgehen.

Was Sie über PFAS wissen müssen

Übersichtsgrafik zu PFAS.
Wissenswertes zu PFAS finden Sie in unserem Übersichtsartikel. (Bild: Francesco Scatena – Stock.adobe.com)

Fluorpolymere und weitere fluorhaltige Substanzen sollen verboten werden. Eine ihrer herausragenden Eigenschaften – die Beständigkeit – könnte ihr Verbot bedeuten. Für Sie haben wir das Thema PFAS aus verschiedenen Blickwinkeln während der Widerspruchsfrist beleuchtet und halten Sie künftig zu PFAS-Alternativen auf dem Laufenden. Alles, was Sie zum Thema wissen sollten, erfahren Sie hier.

Welche Lösungen haben die Forscher entwickelt?

2 Hände
Die vakuumultraviolette Modifizierung (VUV) von Silikonoberflächen erzeugt eine schmutzabweisende und verschleißresistente Funktionsschicht und erlaubt vielfältige Anwendungen in der Medizintechnik von haptisch angepassten Prothesen bis hin zu schmutzabweisenden Beatmungsmasken. An der mit VUV behandelte Silikonhand (links) ist zu erkennen, dass die Schmutzpartikeln nicht an deren Oberfläche haften. (Bild: Fraunhofer IFAM/Wolfgang Hielscher)

Das Institut setzt bewährte Verfahren zur Unterstützung der Unternehmen ein. Dr. Ralph Wilken, Bereichsleiter Oberflächentechnik am Fraunhofer IFAM, beschäftigt sich seit Jahren mit PFAS-Ersatzstoffen. „Seit über zwei Jahrzehnten nutzen wir siliziumorganische Chemie, um viele positive Eigenschaften von PFAS zu ersetzen“, berichtet Wilken. Diese Lösungen kommen derzeit in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz und erfüllen alle Anforderungen der Medizintechnik. Sie sind biokompatibel, reagieren nicht oder nur minimal mit anderen Stoffen und besitzen elektrisch isolierende Eigenschaften.

Wie funktioniert der passgenaue Zuschnitt für PFAS-Alternativen?

„Wir analysieren die spezifischen Eigenschaften der zu ersetzenden Komponente und entwickeln eine passende Alternative“, erklärt Dr. Kai Borcherding, Leiter des Bereichs Medizintechnik und Life Sciences. Durch etablierte Prozesse und fundiertes Wissen über Oberflächen und Funktionsmaterialien können Anwender schnell einsetzbare Resultate erzielen.

Zu den Entwicklungen gehören spezielle Lacke, die plasmapolymere Trennschicht Releaseplas, die eine trennmittelfreie Fertigung ermöglicht, die Antihaftbeschichtung Plaslon sowie silikonmodifizierte Oberflächen, die durch vakuumultraviolette Strahlung (VUV) funktionalisiert werden.

Quelle: Fraunhofer IFAM

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