Schaltverhalten von Titandioxid-Schichten

Für easy-to-clean- oder self-cleaning-Anwendungen von Titanoxidoberflächen wird neben der photokatalytischen Aktivität auch der Effekt der photo-induzierbaren Hydrophilie ausgenutzt. Er besteht darin, dass auf TiO2-Oberflächen nach Bestrahlung mit ultraviolettem Licht der Randwinkel (Θ) zu Wasser beliebig klein werden kann (Superhydrophilie). Bei längerer Lagerung im Dunkeln steigt Θ wieder langsam an. Eine permanent hydrophile Oberfläche ist durch Wasser relativ einfach zu reinigen.

Andererseits kann eine gesteuerte, nach Möglichkeit auch ortsaufgelöste Schaltung von Oberflächen zwischen einem sehr hydrophilen und einem weniger hydrophilen bis hydrophoben Zustand Möglichkeiten für weitere Anwendungen (Druckverfahren, Mikrofluidik) eröffnen. Dafür ist es aber notwendig, den Randwinkel zu Wasser mit gezielteren und schnelleren Methoden zu erhöhen als durch langwierige Dunkellagerung. Zahlreiche Versuche wurden dazu bereits unternommen: chemische Hydrophobierung, Ultraschallbehandlung in Wasser, Reiben mit feuchtem Papier, Wärmezufuhr mit verschiedenen Verfahren.