Best Practices // 31. Juli 2014

Perfekt vernebelt: μMist®-Technologie revolutioniert nicht nur die Einspritztechnik

Bionik-Innovation
Der Bombardierkäfer bot britischen Bionik-Forschern Novid Beheshti und Andy McIntosh von der Universität Leeds die Inspiration für die Entwicklung einer neuartigen Verneblungstechnik, die das Potenzial hat, einen herausragenden Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Die μMist®-Technologie könnte zum Beispiel den Einsatz von klimaschädigenden Fluor-Chlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und anderen Treibgasen weitgehend überflüssig machen sowie die Einspritztechnik in der Automobil- und Flugzeugindustrie revolutionieren. Neben der Verringerung des Ausstoßes von Kohlendioxid und anderen Schadstoffen könnten auch Materialien und Kosten beim Bau der Einspritzvorrichtungen gespart werden.

Technische Anwendung
Die μMist®-Technologie sorgt dafür, dass der Treibstoff in Verbrennungsmotoren in kleineren Tropfen versprüht und mit geringerem Druck gearbeitet werden kann. Das birgt riesiges Potenzial in Sachen Ressourcenschonung und Kosteneffizienz. Die Innovation könnte aber auch zur Grundlage für die nächste Generation von Dampfträgersystemen werden. Ob in Verneblern/Sprays, Feuerlöschern, nadelfreien Injektionen für Impfungen oder Inhalatoren für Asthmapatienten – die Anwendungen sind vielfältig und könnten in alle von FCKW und anderen Treibgasen abhängigen Industrien durchschlagen. Vor allem in der Medizin bietet die feine Verneblung von Medikamenten für Patienten mit Atemwegserkrankungen ohne Einsatz von Chemikalien riesige Vorteile.

Bionisches Funktionsprinzip
Der Bombardierkäfer hat einen speziellen Sprühmechanismus, mit dem er sich mit einer Mischung aus Dampf und Giftstoffen gegen Angreifer verteidigt. Bei Zeitlupen-Untersuchungen der Forscher wurde die geniale Wirkungsweise entschlüsselt: Der Käfer stößt die Flüssigkeit durch eine schnelle Serie von Schüben mit wachsendem Druck aus. Es folgt ein Ausstoß, durch den der Druck abfällt, wodurch wiederum mehr Flüssigkeit aufgrund des Unterdrucks einströmen kann und der Druck wieder aufgebaut wird. Bionik-Forscher und Techniker entwickelten nach diesem Vorbild ein Verfahren, mit dem mittels der Kombination von Hitze und Flashverdampfung Flüssigkeiten aus kleinen Behältern bis zu vier Meter weit verspritzt werden können. Und das viel umweltfreundlicher als bisher: Treibgas ist damit nicht mehr nötig, die Chemikalie wird durch eine Erhitzungs- und Evaporationstechnik ersetzt. Das System gleicht einem Druckkochtopf mit Ventilen.

Vorbild aus der Natur
Der Bombardierkäfer gehört zur Gruppe der Laufkäfer und ist weltweit mit über 500 Arten vertreten. Er ist zwar nur höchstens zwei Zentimeter groß, aber extrem wehrhaft. Er kann seine Giftstoffe über 20 Zentimeter weit schießen und sich damit gegen Ameisen oder Frösche verteidigen. Das schafft er unglaubliche 500 Mal pro Sekunde. Grundlage ist eine Art „Explosionskammer“ im Körper, bei der mittels einer chemischen Reaktion Wärme und hoher Druck entstehen. Dadurch schießt ein ätzendes, etwa 100 °C heißes Gasgemisch mit einem Knall aus dem Hinterleib auf den Angreifer.

>> Zahlen <<

15 Milliarden:
geschätzte Zahl der Treibgasbehälter, die weltweit jährlich verkauft werden. Sie sind das Potenzial für den Einsatz der μMist®-Technologie

>> BIOKON-PROFIL <<

Swedish Biomimetics 3000 ist die internationale Plattform für die μMist®-Technologie in Schweden. Mehr Infos gibt es hier: www.swedishbiomimetics.com