In einem Kooperationsprojekt haben Forschende aus Jena gemeinsam mit Industriepartnern nachleuchtende und zugleich antimikrobielle Verbundglasscheiben entwickelt. Zum Einsatz kamen dabei Phosphoreszenz-Leuchtstoffe der Marke »Lumentics«, die sich gegenüber älteren Phosphoreszenz-Farbstoffen durch eine deutlich höhere und längere Leuchtkraft auszeichnen.
Die Einsatzmöglichkeiten der innovativen Gläser sind vielseitig. In Einrichtungen mit hohem Publikumsverkehr (z.B. Einkaufszentren) wären Schaufenster mit hygienischer Oberfläche und integrierter Notbeleuchtung denkbar. In Krankenhäusern und Pflegeheimen könnte der Leucht-Effekt der antibakteriellen Oberflächen zusätzlich zur nächtlichen Orientierung genutzt werden, um beispielsweise das Auffinden von Brillen oder Tabletten bei Dunkelheit zu erleichtern.
Vielversprechende Prototypen
Die Prototypen der nachleuchtenden, antimikrobiellen Verbundgläser wurden erstmals im Rahmen einer Machbarkeitsstudie hergestellt, die vom Land Thüringen unterstützt wurde. Beteiligt an dem Projekt waren die private Forschungseinrichtung Innovent e.V. aus Jena gemeinsam mit den Industriepartnern Under Pressure GmbH, Wolf-Dierk Lohnitz glas + spiegel KG sowie Dr. Falko Böttger-Hiller & Lars Ehrhardt Leuchtstoffe GbR.
Die Gläser wurden zunächst mithilfe der sogenannten Pyrosil®-Technik mit dünnen Haftvermittlerschichten versehen. Im nächsten Schritt erfolgte der Siebdruck der nachleuchtenden Partikel auf die vorbehandelten Glasoberflächen. Die Herstellung der Verbundgläser erfolgte unter Verwendung von Ethylen-Vinylacetat (EVA). EVA kommt im Glasanbau als sogenannter Schmelzklebstoff zur Anwendung, da er neben einer hohen Kohäsion auch deutlich höhere Adhäsionsgrade aufweist als z.B. Polyvinylbutyral (PVB).
In einem letzten Schritt wurden die Glasoberflächen mittels Beflammungstechnik mit einer antimikrobiell wirksamen Beschichtung versehen. Diese besteht aus mehreren, ca. 100–200 nm dünnen, silikatischen Schichten; während des Schichtwachstums werden antimikrobiell wirksame Bestandteile in die glasartige Schichtmatrix eingebunden. Als antimikrobielle Komponenten kommen – je nach Kundenanfrage – Silber-, Kupfer- oder Zinkverbindungen zum Einsatz. Die Transmission der Gläser bleibt vom Einsatz der Wirkstoffe weitestgehend unbeeinflusst.
Neue Perspektiven für gestalterischen Innenausbau
Durch die langjährige Expertise von Innovent e.V. auf dem Gebiet der Atmosphärendruckplasma- und flammgestützten Gasphasenbeschichtung konnten die Prototypen in Rekordzeit entwickelt werden.
Durch die hohe Beschichtungseffizienz und die Skalierbarkeit der flammgestützten Gasphasenabscheidung auch auf große Flächen ist die Technologie wirtschaftlich. Alternativ zu den hergestellten Verbundglasscheiben wurden im Rahmen des Projekts auch Einfachverglasungen realisiert, bei denen auf der Glasrückseite der Siebdruck mit nachleuchtenden Farbstoffen erfolgte und auf der Vorderseite des Glases die antimikrobiell wirksame Beschichtung aufgebracht wurde.
Die Forschungsergebnisse eröffnen nicht nur neue Perspektiven für den gestalterischen Innenausbau, sondern bieten auch eine innovative Antwort auf die Herausforderungen der Hygiene in öffentlichen Räumen. Die nachleuchtenden, antimikrobiellen Verbundgläser können somit nicht nur ästhetisch überzeugen, sondern auch einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit und Gesundheit in unterschiedlichen Anwendungsbereichen leisten.
