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Universität Osnabrück erhält Europäisches Patent für Weltneuheit made in Osnabrück

Wissenschaftler wurde von Insekten inspiriert.

Dieses Bild zeigt die Stempelstruktur der Erfindung auf Nanoebene. Erkennbar sind mehrere sogenannte Nanorods, die nebeneinander liegen, um kontinuierlich Tinte im Nanobereich abgeben zu können. copyright: Prof. M. Steinhart

Seitens des IP-Managements der Universität und Hochschule Osnabrück wurde eine weitere Erfindung erfolgreich zum Patent angemeldet. Diesmal handelt es sich um ein erteiltes Europäisches Patent. Die Chemiker Prof. Dr. Martin Steinhart (Universität Osnabrück) und Prof. Dr. Longjian Xue (Wuhan University) haben ein Kapillarnanostempel-Verfahren erfunden. „Das Stempeln von Material auf Oberflächen leidet nach dem Stand der Technik darunter, dass während nacheinander durchgeführter Stempelzyklen keine Tinte nachgeführt werden kann und die Qualität der so erzeugten Muster immer schlechter wird. Kapillarnanodruck löst dieses Problem“, so Steinhart. Die Wissenschaftler wurden durch die Fähigkeiten von Insekten, Wände hochzulaufen, inspiriert.

Viele Insekten weisen an ihren Füßen Felder kleinster Härchen auf, mit denen sie auch auf rauen Oberflächen haften bleiben können. Dabei setzen die Insekten auch Flüssigkeiten ein, die durch Poren in den Härchen abgeschieden werden. Lösen die Insekten ihre Füße von einer Oberfläche ab, bleiben auf diesen Feldern kleinste Tröpfchen zurück. Dieses Prinzip wird durch den Kapillarnanodruck technisch ausgenutzt. Die Herausforderung bestand darin, die Kräfte der Natur zu verstehen und technisch nachvollziehbar und replizierbar umzusetzen. In der Erfindung werden Stempel mit schwammartigen Porensystemen verwendet, deren Porendurchmesser typischerweise kleiner als ein zehntausendstel Millimeter sind. In diese Porensysteme lässt sich eine große Bandbreite wässeriger und nichtwässeriger Tinten füllen, so dass viele aufeinanderfolgende Stempelvorgänge möglich sind, ohne dass sich der Vorrat an Tinte erschöpft. Aufgrund der Europäischen Patenterteilung kann die Universität Osnabrück diese Erfindung nun in großen Teilen Europas vermarkten.

Es sind diverse Anwendungsszenarien für den Kapillarnanodruck denkbar. So ist es beispielsweise vorstellbar, durch Kapillarnanodruck kleinste Partikel aus schwerlöslichen Arzneistoffpartikeln herzustellen. Aufgrund ihrer hohen spezifischen Oberfläche weisen die kleinen Arzneistoffpartikel möglicherweise eine verbesserte Bioverfügbarkeit bzw. Löslichkeit auf. Auf diese Art und Weise könnten Arzneistoffdosen reduziert werden, was wiederum das Ausmaß der Nebenwirkungen und die Arzneistoffkontamination der Umwelt reduzieren könnte. Eine weitere potentielle Anwendungsmöglichkeit ist die Herstellung strukturierter dünner Schichten aus Funktionsmaterialien, die auf diese Weise einfach in Geräte-Architekturen integrierbar sein könnten. Ebenso vorstellbar ist die Herstellung von Oberflächen für bioanalytische Anwendungen oder für Anwendungen im Bereich der Medizin sowie von Oberflächen mit maßgeschneiderten Benetzungseigenschaften.

Zuständig für Erfindungen und  Patentanmeldungen an den Osnabrücker Hochschulen ist Dr. Christian Newton aus dem Transfer- und Innovationsmanagement, der in enger Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern die Anmeldung auf den Weg brachte: „ Eine Patenterteilung bedeutet in anderen Worten, dass dieses Forschungsergebnis eine Weltneuheit made in Osnabrück darstellt. Die Erfindung von Prof. Steinhart und die Patenterteilung bestätigen damit die Innovationskraft der Universität und des Forschungsstandortes Osnabrück.“