Selektiv Waschen

Betrachtet man das Reinigen verschmutzter Wäsche nicht unter hauswirtschaftlichem, sondern unter physikalischem Aspekt, könnte man sagen, dass bei diesem Vorgang die Staub- und Fettpartikel durch so genannte amphiphile Moleküle umhüllt und somit aus den Textilien entfernt werden. Wenn sich Flächen sehr schlecht reinigen lassen, liegt dies an der Adhäsion, die dafür sorgt, dass kleinste Partikel sehr stark an Oberflächen haften. Aus dem gleichen Grund ist es extrem aufwendig, kleine Partikel auf Oberflächen anzuordnen oder auch nur bewusst zu manipulieren – wenn beispielsweise neue Strukturen geschaffen werden sollen.

Die naheliegende Idee, Seifen zu verwenden, hat den Nachteil, dass die Wirkung der Tensidmoleküle nicht kontrollierbar ist: Die zugehörigen Prozesse laufen eher langsam und global ab. Eine Gruppe von Physikern an der Universität Potsdam hat nun mit einem neuen Forschungsansatz zur Entwicklung und Anwendung so genannter photosensitiver, azobenzolhaltiger Moleküle gezeigt, wie man diese Einschränkungen überwinden kann. Azobenzol-Moleküle wirken als optische Schalter, die bei Bestrahlung mit Licht geeigneter Wellenlänge ihre Struktur ändern. Als Teil eines Seifenmoleküls kann das Azobenzol deshalb das gesamte Molekül verändern: Die Seife wird lichtempfindlich. Bei räumlich variierender Belichtung kann die Wirkung der Seife, etwa ihre „Waschkraft“, ortsabhängig gemacht werden.

Ein weiterer entscheidender Effekt: Es entsteht ein hydrodynamischer Fluss, der dazu genutzt werden kann, Mikropartikel gezielt „wegzuwischen“. Dort, wo es gleichmäßig dunkel ist, bleibt der „Mikroschmutz“ liegen. Die lichtempfindliche Seife wirkt also selektiv, denn die Teilchen werden nur zum Zeitpunkt ihrer Bestrahlung „eingeseift“ und nur innerhalb bestrahlter Bereiche weggewischt.

Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Forschungsergebnisse in der Zeitschrift „Scientific Reports“.