Fulleren-Komposite für saubere Luft
Klimaanlagen und Kühltürme können als Nährboden für Krankheitserreger dienen. Das ist schädlich für unsere Gesundheit und die Umwelt. Ein weiteres Problem als Folge der mikrobiellen Aktivität ist die globale Ernährungssicherheit, da die Lebensmittel verderben können. Fullerene sind ungiftige Kohlenstoffmoleküle in der Form von Hohlkugeln oder anderen Formen. In Gegenwart von Sauerstoff und Licht verwandeln Fullerene stabilen Sauerstoff in den instabilen Zustand von Singulett-Sauerstoff, der eine hemmende Wirkung auf Pathogene hat. Das Projekt NANO_GUARD(öffnet in neuem Fenster) (Fullerene-based systems for oxidative inactivation of airborne microbial pathogens) arbeitete an der Verbesserung der Luftqualität mithilfe von Nanokompositen in Klimaanlagen. Durch internationale Forschungskooperationen förderten die Projektmitglieder auch den Wissensaustausch und verbesserte die Forschungskapazitäten. Die Projektpartner charakterisierten und synthetisierten nano-gemusterte dünne und dicke Schichten aus Fulleren-basierten Nanokompositen sowie aus Systemen auf Basis von Nanometalloxiden. Mithilfe von Techniken wie Bandgießen, Druckschirm und Hochdruckverdichtung kontrollierten sie Kristallstruktur, Porosität und Oberflächenzustand. Mittels Vakuumabscheidung brachten die Forscher Fulleren-Moleküle auf porösen Matrizen wie etwa Zirkoniumdioxid und Aluminiumoxid-Nanokeramik auf. Sie modifizierten dann die Gestaltung der Fulleren- und Nanometall-basierten oxidativen Systeme auf Grundlage der Testergebnisse von der Photosensibilisierung der Materialien unter Verwendung von sichtbarer und Sonneneinstrahlung. NANO_GUARD konzentrierte sich auf die Bestimmung der Wirksamkeit von Fulleren-basierten und Nanobasierten oxidativen Systemen bei der Hemmung von verschiedenen Bakterien, Viren und Pilzerregern in Flüssigkeit und Luft. Neben Biokompatibilitätsprüfungen bestimmten die Forscher auch die optimalen Parameter für eine maximale Systemleistung. Eine interessante Entwicklung war die Bewertung der Fähigkeit von C60-basierten Kompositen, die Bildung von Amyloidfibrillen zu hemmen. Dies könnte für die Behandlung der neurodegenerative Alzheimer-Krankheit von unschätzbarem Wert sein. Die Forschungsergebnisse führten zur Fertigstellung und Entwicklung von Labor-basierten NANO_GUARD-Prototypen auf Fulleren- und Nanometall-Oxid-Basis. Diese wiesen eine hohe antimikrobielle und/oder antivirale Leistung unter Bestrahlung mit Licht auf. Letztlich sollten die Aktivitäten von NANO-GUARD die Kommerzialisierung von billigen, umweltfreundlichen Luftaufbereitungsanlagen ermöglichen. Dies würde die Luftqualität in Wohnungen, Büros und Klassenräume sowie in Lagerhäusern und Lagerhallen verbessern.
Schlüsselbegriffe
Fullerene, Nanometall, Klimaanlage, Luftqualität, Krankheitserreger, C60, Alzheimer, Prototyp
