Das Startup AERO MATERIALS hat kürzlich einen innovativen Werkstoff vorgestellt, der zu über 99,9 % aus Luft besteht. Dieser bahnbrechende Nanowerkstoff wurde über ein Jahrzehnt in der Forschungsgruppe von Professor Rainer Adelung an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) entwickelt. Seit September 2025 ist das Unternehmen als eigenständige GmbH aktiv und präsentiert nun vier zentrale Einsatzbereiche für das neuartige Material.
Zu den Anwendungsgebieten gehören die Aktorik, die Filtration, die Optik sowie die elektromagnetische Abschirmung. Im Bereich der Aktorik ermöglicht der Werkstoff schnelle und präzise Bewegungen, wobei er in der Mikropneumatik eingesetzt wird, um elektrische Signale in Bewegung umzuwandeln. Besonders bemerkenswert ist die Fähigkeit des Materials, mit nur wenigen Milligramm Eigengewicht bis zu 2 Kilogramm zu heben. Dies wird durch ein offenes, leichtes Gerüst aus tetrapodalem Zinkoxid (t-ZnO) erreicht, welches in Hohlröhren umgewandelt wird.
Einsatzbereiche im Detail
Die Filtrationstechnik profitiert von den selbstreinigenden Filtern, die durch die leitfähigen, offenporigen Strukturen des Materials revolutioniert werden. Solche Systeme könnten manuelle Reinigungs- und Austauschprozesse minimieren, was bei den herkömmlichen Filtern meist mit hohen Ausfallzeiten und Kosten verbunden ist, wie Filson berichtet. In der Optik sorgt das Material für energiesparende Lichtlenkung und -streuung, während es empfindliche Elektronik in mobilen Geräten schützt.
Um die Effizienz bei der Filtration weiter zu verbessern, arbeiten die Wissenschaftler an automatischen Selbstreinigungsfiltern, die auf dem neuartigen Werkstoff basieren. Diese Filter können unter anderem in Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt werden. Traditionell erfordern solche Systeme häufig zeitaufwendige manuelle Reinigungen, was nicht nur kostspielig ist, sondern auch die Betriebszeiten beeinträchtigen kann.
- Selbstreinigender Wasserfilter: Nutzt Wasserdruckunterschiede zur automatischen Reinigung.
- Selbstreinigender Bewässerungsfilter: Entfernt grobe und feine Partikel.
- Selbstreinigender Ölfilter: Verbessert die Leistung von Gleitlagern.
- Selbstreinigendes Y-Sieb: Filtert Rohwasser für eine unterbrechungsfreie Wasserversorgung.
- Bernoulli-Filter: Nutzt Bernoullis Prinzip zur berührungslosen Reinigung.
Technologische Grundlagen und Patentanmeldungen
Der Werkstoff von AERO MATERIALS hat nicht nur in der Forschung, sondern auch in der Industrie großes Interesse geweckt. Erste Tests, wie beispielsweise in der Anwendung als Lautsprechermembran, waren vielversprechend. Der Einsatz in Prototypen für selbstreinigende Filter hat bereits Tests im Flugzeug bestanden. Das Unternehmen hält mehrere Patente, die zwischen 2015 und 2025 erteilt wurden. Unterstützung erhält das Team von einer Investorengruppe unter anderem von Kai Kruse und Dr. Jörg Haupt.
Die Grundlagen für die Leistungsfähigkeit des neuen Materials lagen in der speziellen chemischen Verarbeitung des Zinkoxids, welches eine extrem niedrige Dichte und eine offenporige Struktur garantiert. Diese Eigenschaften machen den Werkstoff sowohl für die Filtration als auch für die Aktorik besonders nützlich.
In der Filtrationstechnik bieten auch Verfahren wie die Nanofiltration bestehende Möglichkeiten, um gelöste Moleküle oder Schwermetall-Ionen in der Wasseraufbereitung zurückzuhalten. Diese Membranverfahren unterscheiden sich von anderen Filtrationsmethoden durch ihre Porengröße von höchstens 2 nm, was sie für bestimmte Anwendungen besonders effektiv macht, wie Wikipedia erläutert. Bei diesen Technologien müssen jedoch auch die spezifischen Anforderungen an Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit berücksichtigt werden.
Mit dieser Neuentwicklung hat AERO MATERIALS das Potenzial, verschiedene Industrien zu revolutionieren. Die Kombination aus dem innovativen Werkstoff und fortschrittlichen Filtrationstechniken könnte in Zukunft entscheidend zur Effizienzsteigerung und Kostenreduktion in unterschiedlichen Branchen beitragen.
