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Montag, 29.05.2017
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Winzige Diamanten erhöhen Fettlösekraft von Waschmittel

Hartnäckige Flecken lösen sich schon bei niedrigen Temperaturen

Britische Chemiker haben einen unerwarteten Verbündeten bei der Aufgabe entdeckt, hartnäckige Fettflecken aus Textilien zu entfernen: Diamantstaub. Mischt man nämlich Nano-Diamanten, deren Größe nur wenige Zehntausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares beträgt, mit handelsüblichen Waschmitteln, verstärken sie die Fettlösekraft der waschaktiven Substanzen. Die Flecken verschwinden schon bei niedrigen Waschtemperaturen.Der Effekt setzt zum Teil bereits bei kühlen 15 Grad Celsius ein, wie die Wissenschaftler in mehreren Laborversuchen nachweisen konnten. Bevor die Mini-Edelsteine jedoch Einzug in die Waschmittelkartons halten können, müsse erst geprüft werden, ob sie gesundheitsschädliche Wirkungen haben, betont das Team um Andrew Marsh von der University of Warwick. Der Preis sollte dagegen kein Problem darstellen, denn Nano-Diamanten werden bereits in großem Maßstab industriell hergestellt. Über ihre Arbeit berichten Marsh und seine Kollegen im Fachblatt "Applied Materials & Interfaces".

Körperfett ist besonders hartnäckig


Während sich ölige Fettflecken meist relativ leicht aus Textilien entfernen lassen, scheitern die meisten Waschmittel bei niedrigen Temperaturen an Flecken aus sogenannten kristallisierten Fetten, zu denen beispielsweise Talg aus der Haut gehört. Um diese Verunreinigungen zu entfernen, benötigt man Temperaturen von mindestens 60 Grad Celsius. Derartig hohe Waschtemperaturen verbrauchen jedoch zum einen sehr viel Energie und schädigen zum anderen viele moderne Textilien. Marsh und seine Kollegen suchten daher nach einer Möglichkeit, die Fettlöseeigenschaften von Waschmitteln so zu verstärken, dass sie auch bei niedrigeren Temperaturen effektiv Fettflecken entfernen können.

Eine vielversprechende Option scheint der Zusatz von Nano-Diamanten zum Waschmittel zu sein, entdeckten die Forscher. Sie testeten im Labor verschiedene handelsübliche Tenside, wie die waschaktiven Substanzen im Waschmittel genannt werden, mit unterschiedlichen Mischungen von Diamanten, die eine Größe von etwa fünf Nanometern (Millionstel Millimeter) hatten. Angriffsziel der Waschmittel war dabei Tristearin, ein Bestandteil von Talg, das auf eine Oberfläche aufgetragen war. Getestet wurde bei Raumtemperatur von 25 Grad Celsius und bei kühlen 15 Grad.

Im Team stark gegen Fett


Die Nano-Diamanten alleine hatten keinerlei Wirkung auf das Fett, beobachteten die Forscher. In Kombination mit den Tensiden entfalteten sie jedoch beindruckende Fähigkeiten: Sie verstärkten die Fettlösekraft der Waschmittel um Werte zwischen 23 und 57 Prozent. Dabei spielte es keine Rolle, ob die Mini-Diamanten und das Tensid nacheinander hinzugegeben wurden oder ob die Forscher eine Mischung verwendeten. Bei einem der getesteten Tenside war die verstärkende Wirkung sogar noch bei 15 Grad zu beobachten, schreibt das Team.


Der Effekt geht vermutlich unter anderem darauf zurück, dass sich die Diamanten an die Fettschicht anlagern und diese dabei leicht aufrauen. Dadurch können die Tensidmoleküle besser in die Grenzschicht zwischen Fett und Wasser eindringen und das wasserabweisende Fett in eine wasserlösliche Form überführen.

Als nächstes sei jetzt zu prüfen, ob man die Diamanten chemisch so verändern kann, dass sie noch effektiver arbeiten, schreiben die Wissenschaftler. Zudem müssten ihre Umweltverträglichkeit und ihr gesundheitsgefährdendes Potenzial getestet werden. Die bisher dazu veröffentlichten Studien dazu lieferten zum Teil widersprüchliche Ergebnisse: Manche fanden keinerlei Toxizität der Mini-Diamanten, während in anderen durchaus Zell- und Organschäden nachgewiesen wurden. (doi: 10.1021/am300560z)
(Applied Materials & Interfaces, 28.06.2012 - ILE)
 
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