Fortsatt stengt? Dresden-forskere måler om emballasjen virkelig er tett

Alle kjenner dem, alle bruker egenskapene deres: emballasjefilmer! Enten pølse, ost eller brød: emballasjefilmer beskytter maten og holder den fersk lenger. Emballasjefilmen som er allestedsnærværende i supermarkeder, må oppfylle en oppgave som i utgangspunktet virker enkel: den må beskytte maten effektivt mot gassene i atmosfæren som er ansvarlige for aldring av maten. Disse "skadelige" gassene er i hovedsak vanndamp og oksygen.

Prinsippet om å beskytte et sensitivt produkt med et såkalt barrieremateriale brukes ikke bare i næringsmiddelindustrien. Også i farmasøytisk sektor skal legemidlene som produseres ha lang holdbarhet. Og i det teknologiske feltet av solceller eller organiske lysemitterende dioder (OLED), prinsippet "Beskytt mot fuktighet!" brukt, fordi pikselfeil reduserer energiutbyttet til solcellene eller bokstavelig talt skyer seeropplevelsen på OLED-skjermer. Mens matemballasje lar rundt 1 g vanndamp slippe gjennom et filmareal på én kvadratmeter hver dag (eksperter sier "gjennomtrenge"), kan barrierefilmene i OLED-produksjon bare være gjennomtrengelige for en milliondel av dette, dvs. 1 - 10 µg H2O. Forskere over hele verden jobber med å utvikle filmer med en slik ultrabarriereeffekt.

Imidlertid har et stort handikap så langt bremset denne utviklingen: Hvordan kan denne ekstreme barriereeffekten pålitelig bevises? Er filmene som produseres virkelig så gode som de teoretiske betraktningene tilsier? Inntil nylig var det fortsatt en drøm for film- og filmutviklere å ha en enkel måleteknikk som pålitelig kan bevise penetrasjon av bare 1 - 10 µg vanndamp gjennom en film.

Dresden-forskerne ved Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS har i nært samarbeid med Dresden-selskapet SEMPA Systems utviklet et målesystem som gjør denne drømmen til virkelighet. Nøkkelen til suksess var å bruke en laserstråle for å telle de få gjennomtrengte vanndampmolekylene. Den såkalte permeasjonshastigheten på mindre enn 100 µg vanndamp per dag og per kvadratmeter filmoverflate kan bestemmes hvis laserstrålens lysbarriere kan brukes til å telle de 1 til 100 vanndampmolekylene pålitelig blant de 1000 milliard molekylene som har gått gjennom filmen. Dresden-forskerne kunne for første gang vise at enheten de utviklet oppnår deteksjonsfølsomheter i «10-5-området», dvs. < 100 µg. Harald Beese, som var med på å drive denne utviklingen fremover og for tiden skriver sin doktorgradsavhandling om dette emnet ved Fraunhofer Institute, er stolt over å bryte gjennom denne magiske barrieren, men ser allerede mot fremtiden: «Den innovative måleteknologien kombinerer en mange fordeler for måling av permeasjonshastighet, selv neste størrelsesorden på 10-6 g vanndamp per dag og m2 kan bli målbar i nær fremtid”. Innen da skulle imidlertid de første 10-5 «HiBarSens»-enhetene (High Barrier Sensor) vært tilbudt på markedet av det samarbeidende selskapet SEMPA Systems.

Kilde: Dresden [ IWS ]