Edelmetall-Nanoteilchen bringen bunte Glasuren

Mit Nanoteilchen aus Gold und Silber lassen sich Glasuren in vielen Farben herstellen. Anders als manche heute gebräuchlichen Glasuren für keramische Teller und Tassen sind diese ungiftig. Da nur winzige Mengen an Edelmetall benötigt werden, sind die Zusatzkosten zudem gering. Um strahlende Farben zu erreichen, werden seit jeher Schwermetale wie Barium und Cadmium eingesetzt, so Ryan Coppage, Doktorand an der University of Richmond. Winzige Mengen dieser giftigen Zugaben könnten aus der Glasur entweichen.

Gold und Silber sind in so kleinen Mengen, wie sie in der Glasur eingesetzt werden, gesundheitlich unbedenklich. Nanopartikel aus diesen Edelmetallen würden sogar in medizinischen Anwendungen genutzt, etwa bei Injektionen gegen rheumatoide Arthritis, so Nathan Dinh, ebenfalls Mitglied im Entwickler-Team für Glasuren mit Nanopartikeln.

Die beiden Edelmetalle haben charakteristische Farben, wenn sie beispielsweise in Form von Ringen vorliegen. Als Nanopartikel, die einen Durchmesser von einem bis 100 Nanometern haben, schimmern sie in unterschiedlich strahlenden Farben. Bei Gold ist es Tiefrot oder Blau, bei Silber Rot oder Grün. Schon in mittelalterlichen Zeiten nutzten Künstler feine Pulver aus Edelmetallen, um spezielle Farbeffekte zu erzielen, ohne die optischen Ursachen zu kennen.

Konventionelles Glasurmaterial

Um eine optimale Glasurmasse herzustellen, starteten die Forscher mit konventionellem Material, das sie mit unterschiedlichen Kombinationen und Größen von Gold- und Silbersalzkörnern und Nanopartikeln vermischten. Dann überzogen sie keramische Teile mit der Masse und brannten sie in den gleichen Öfen, die auch heute beim Einsatz von konventionellen Glasuren genutzt werden.

Bei einer Überprüfung der Glasur nach dem Brennen stellten sie fest, dass der Prozess Form und Größe der Teilchen veränderte, sodass die Farbe sich änderte. Die endgültigen Schattierungen basierten auf der Art der eingesetzten Metalle und der Konzentration der Nanoteilchen. Durch den parallelen Einsatz von Gold und Silber erreichten Dinh und Coppage eine breite Palette von Farbschattierungen. Laut den Forschern, wird das Glasieren einer einzelnen Tasse um 30 bis 40 US-Cent teurer, verglichen mit der bisherigen Technik. Als nächstes wollen sie zusätzliche andere ungiftige Nanopartikel einsetzen, in der Hoffnung, noch weitere Farben erzeugen zu können. (pte)

http://richmond.edu