Nanotechnik: Unterm Regenbogen: Nanotechnik: Unterm Regenbogen: Unternehmerinnen aus Halle entwickeln "schlaue" Membranen

Halle (Saale)/MZ - „Wenn die schillernden Regenbogenfarben zu sehen sind, weiß man, dass es funktioniert hat“, sagt Petra Göring (44), die zusammen mit Monika Lelonek (35) vor fünf Jahren „SmartMembranes“ auf dem Weinberg-Campus in Halle gegründet hat. Die Farben sind das sichtbarste Merkmal von etwas, das man mit bloßem Auge nur schwer sehen kann: eine Struktur aus winzigen Poren.

Das Unternehmen ist das einzige weltweit, das in der Lage ist, nanometergroße Poren in zwei verschiedene Materialsysteme zu ätzen - in Aluminiumoxid und in Silizium. „Da gibt es niemand anderen, der das in dieser Qualität und Kombination herstellt“, sagt Monika Lelonek. Beide Materialien werden jedoch unterschiedlich behandelt. Für die Aluminiumoxid-Variante ist Strom nötig, das sogenannte Eloxalverfahren, damit es überhaupt aus Aluminium entsteht. Das sei das gleiche Prinzip wie beim Korrosionsschutz, sagt Lelonek. Unter bestimmten Reaktionsbedingungen finde dann Porenwachstum mit definiertem Durchmesser und Abstand statt.

Silizium bleibe hingegen Silizium. Es besitze kein Selbstordnungsprinzip und müsse deshalb vorstrukturiert werden. Da helfe man nach, indem eine Maske als ganz dünner Film auf das Material aufgebracht wird. „Das ist ein strukturierter Lack, der auf dem Wafer ist“, sagt Lelonek. Ein Wafer sei eine dünne Siliziumscheibe. Dann werden per elektrochemischem Verfahren Poren eingeätzt.

Zum Einsatz kommen die Membranen beispielsweise in der Medizin oder der Mikrobiologie in Steril- oder Virenfiltern oder als Trägerfläche. Einerseits werde der Bereich „Nanosecurity“ mit Bedarf an hochselektiven Filtern immer größer. So könne man beispielsweise 50 Nanometer große von 200 Nanometer großen Partikeln trennen. Andererseits könne man auf solchen Membranen auch Zellen kultivieren. „Wir können in bestimmten Grenzen mit den Parametern spielen“, sagt Göring. So entstehen je nach Maske Waben- oder Kubusanordnungen mit Poren, die alle gleich groß sind. Beeinflussen könne man Tiefe und Größe der Poren. „Dadurch werden die Poren länger und wir können kleinere Flächen mit gleicher Effizienz liefern“, sagt Göring.

Im Gegensatz zu zweidimensionalen Membranen sei hier entscheidend, dass bei den Verfahren diese „dritte Dimension“ hinzukommt. Das erlaube zudem einen gleichmäßigen Fluss wegen der identischen Porengröße, ergänzt Lelonek. So brauche man einen Stoff nicht mehr über eine Fläche spülen, sondern könne ihn durch die Membran leiten. Und nur dann spreche man eigentlich von Membranen: Wenn die Poren von beiden Seiten geöffnet sind, so Göring.

Produziert wird nur nach Auftrag, beispielsweise für Universitäten oder Forschungsinstitute. Industriekunden seien hingegen ein schwieriges Feld mit vielfältigen Ansprüchen.

„Es ist kein Standardprodukt“, sagt Lelonek. Aber eines, mit dessen Materialien die beiden Firmengründerinnen Erfahrung haben. „Da liegt unser Know-how“, sagt Petra Göring. Anderes, beispielsweise über Buchhaltung oder die Beantragung von Projekt- und Forschungsmitteln, haben sie sich über die Jahre angeeignet. Den Schritt bereut haben die beiden Wissenschaftlerinnen nie. „Man lernt eine Menge dazu, muss sich Herausforderungen stellen und Entscheidungen treffen, die man vielleicht gar nicht treffen will“, fasst es Petra Göring zusammen. Allerdings sei es nun eben möglich, selbst zu entscheiden und Verantwortung zu tragen.

Sachsen-Anhalt und speziell Halle als Firmenstandort war eine bewusste Wahl. „Wir haben definitiv gesagt, wir bleiben hier, weil wir hier kurze Wege in allem haben. Wir wollten die Infrastruktur nutzen“, sagt Göring. Dazu gehörte auch die Förderung des Landes, auf die man nicht verzichten wollte.

Mehr zum Unternehmen unter: www.smartmembranes.de