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Plasmatechnik

Oberflächen modifizieren

| Redakteur: Peter Reinhardt

Polymere sind von Haus aus hydrophob, also wasserabweisend. Für viele Anwendungen in der Medizintechnik aber werden hydrophile Eigenschaften benötigt. Die Plasmatechnik hilft kosteneffizient, diese Eigenschaften zu erzielen, ohne die Oberflächen zu verändern. Das bewährt sich bei Kontaktlinsen.

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Bild 1 | Dauerhafte Hydrophilie mittels Plasmatechnik: So sieht eine Kontaktlinse vor (a) und nach der Polymerisation (b) aus.
Bild 1 | Dauerhafte Hydrophilie mittels Plasmatechnik: So sieht eine Kontaktlinse vor (a) und nach der Polymerisation (b) aus.
(Bild: Diener Electronic)

Sie sind hauchdünn, nur einen Finger breit und dabei federleicht: Kontaktlinsen ermöglichen ihren Trägern das komfortable Sehen ohne Brille. Vor allem Silikon-Hydrogel-Linsen sind dabei im Kommen, da sie einen hohen Tragekomfort bieten. Dabei gilt: Je höher die Benetzbarkeit der Linse, desto höher ist tendenziell ihr Komfort, da während der Lidschläge trockene Zonen auf der Linse entstehen und diese das Lid beeinträchtigen.

Molekulare Struktur ändern

Um die Benetzbarkeit dieser Linsen zu verbessern und deren Ablagerungsneigung zu verringern, hat sich die Plasmatechnik durchgesetzt. Denn mit einer Plasmabehandlung lassen sich die Oberflächeneigenschaften ganz gezielt modifizieren. Das heißt im Falle von Kontaktlinsen, dass sich hydrophobe Oberflächen in hydrophile umwandeln lassen. Möglich ist dabei sowohl die Aktivierung als auch die Beschichtung per Plasma (Bild 1).

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Wie Silikon haben auch sämtliche anderen Polymere zwei charakteristische Eigenschaften: Sie sind chemisch relativ inert und damit für Anwendungen in der Medizintechnik prädestiniert, verfügen aber eben über eine hohe Oberflächenspannung mit daraus resultierenden schlechten Adhäsionseigenschaften.

Durch die Plasmatechnik lässt sich jedoch die molekulare Struktur verändern – und zwar ohne die Materialeigenschaften der Polymere zu verändern. Denn die Modifikationen erstrecken sich nur auf einen Nanometer-Bereich. Für die Kontaktlinsen heißt das: Die Plasmabehandlung hat keinerlei Auswirkungen auf Geometrie oder Optik.

Die Technik ist ausgereift

Die Modifikation kann dabei gezielt zugeschnitten werden, abhängig von der Gasquelle, die zur Bildung des Plasmas genutzt wird. Außerdem lassen sich komplette Bauteiloberflächen einschließlich Hinterschneidungen mit Plasma behandeln. Sind nur partielle Modifikationen gewünscht, werden nicht zu behandelnde Oberflächen einfach maskiert. Die Verfahren sind ausgereift. Je nach Bauteil- und Produktgröße lassen sich große Mengen schnell und kosteneffizient behandeln.

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