Aktuelle Projekte

PFAS, auch bekannt als Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen, sind Chemikalien mit herausragenden technischen Eigenschaften. Sie haben die Fähigkeit, Wasser, Schmutz und Fett abzuweisen und werden daher als »Ewigkeits-Chemikalien« bezeichnet. Die Molekülstruktur von PFAS besteht aus Bindungen zwischen Kohlenstoff und Fluor, die sehr stabil sind und daher in der Umwelt nur schwer abbaubar sind.

Durch die Kombination von physikalischen und chemischen Effekten in ORMOCER^®-Beschichtungen können individuelle Lösungen entwickelt werden, um PFAS zu ersetzen.

Vor über 30 Jahren wurde ORMOCER^® am Fraunhofer ISC als anorganisch-organischer Hybridpolymer entwickelt. Es zeichnet sich durch hohe Härte, Beständigkeit gegen Verschleiß, Temperatur und Umwelteinflüsse aus. ORMOCER^® vereint die Vorteile von anorganischen Materialien wie Glas oder Keramik mit organischen Polymeren und schafft so einen neuen hybriden Werkstoff.

Obwohl noch keine fluorfreie All-in-One-Lösung entwickelt wurde, sind verschiedene Kombinationen von Funktionen für unterschiedliche Anwendungsbereiche wie Antihaft, Medizinprodukte und Luft- und Raumfahrt möglich. Jede Kombination kann an spezifische Anforderungsprofile angepasst werden.

Projekt ZeroF: Alternativen zu Per- und Polyfluoralkyl­substanzen (PFAS) im Fokus

Das Projekt hat das Ziel, PFAS durch erneuerbare und ungiftige Verbindungen zu ersetzen. Die entwickelten Materialien sollen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Wasser, Öl und Fett aufweisen und die Umweltbelastung um mindestens 25% reduzieren.

Das Fraunhofer ISC konzentriert sich auf die Entwicklung einer omniphoben Beschichtung für Textilien als Alternative zu PFAS. Dabei wird das ORMOCER^®-System, das am ISC entwickelt wurde, eingesetzt und durch chemische Zusammensetzung, verschiedene Additive sowie Nano- und Mikrostrukturierung optimiert.

Die Projektpartner analysieren technologische, wirtschaftliche, sozioökonomische und regulatorische Anreize für neue PFAS-freie Beschichtungsmaterialien, um deren Einführung in der Textil- und Verpackungsindustrie zu erleichtern.

Fortschritte bei der Suche nach Alternativen zu Tierversuchen

Die Forschung in der Medizin und Kosmetikbranche hat in den letzten Jahren große Fortschritte bei der Suche nach Alternativen zu Tierversuchen gemacht. Das 3R Prinzip – Replace (Ersetzen), Reduce (Verringern), Refine (Verbessern) – steht dabei im Fokus. Durch die Reduzierung der Anzahl an Versuchstieren, die Verbesserung der Versuchsmethoden und den Einsatz von Ersatzmodellen wie Zellkulturen und computergestützten Simulationen, wird versucht, die Notwendigkeit von Tierversuchen zu minimieren. Diese Fortschritte sind nicht nur ethisch bedeutsam, sondern ermöglichen auch schnellere und kostengünstigere Forschungsergebnisse. Die Suche nach Alternativen zu Tierversuchen ist daher ein wichtiger Schritt in Richtung einer tierversuchsfreien Zukunft.

Ein Ziel des Fraunhofer ISC ist es, Alternativen zu Tierversuchen als anerkannten Standard sowohl in der Bevölkerung als auch in der Forschungs- und Industriebranche zu etablieren. Das Fraunhofer Translationszentrum für Regenerative Therapien TLZ-RT in Würzburg entwickelt dazu humane in-vitro-Gewebemodelle und arbeitet an standardisierten Herstellungs- und Testverfahren. Neben verschiedenen Forschungsprojekten nimmt das TLZ-RT eine entscheidende Rolle als Koordinator der WI3R-Initiative ein, diesich  in enger Zusammenarbeit mit den akademischen Partnern Universitätsklinikum und Universität Würzburg gebildet hat. Langfristiges Ziel von WI3R ist es, Alternativen zu Tierversuchen als akzeptierten Standard in der Bevölkerung, Forschung und Industrie zu etablieren.

Das Fraunhofer ISC ist in verschiedenen Forschungsprojekten und -gruppen tätig und konzentriert sich auf die Entwicklung, Optimierung und Analyse von Materialien, Komponenten und Sensortechnologien entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette. Diese Technologien finden Anwendung in der Verarbeitung und Aufskalierung bis zu vorindustriellen TRL (Technologiereifegrad).

Um die erforderlichen Eigenschaften für den industriellen Einsatz zu gewährleisten, erfolgt das Materialdesign, wenn nötig, bis hin zur molekularen oder atomaren Ebene. Dies betrifft sowohl die Entwicklung neuer Materialien als auch die Optimierung bestehender Werkstoffe.
Beispielsweise gewährleitsen innovative Sensortechnologien, die auf die jeweilige Anwendung und Umgebung abgestimmt sind, einen sicheren Umgang mit Wasserstoff. In speziell entwickelten Testanlagen können außerdem Materialien auf ihre Verträglichkeit mit Wasserstoff geprüft werden, auch bei hohen Temperaturen von über 1000 Grad Celsius. Durch hochwertige Materialanalytik sind wir zudem in der Lage, Materialschäden zu analysieren und deren Ursachen zu identifizieren.

Wasserstofftechnologien @Fraunhofer ISC