WO2019154845A1 - Deformierbare folie aus mindestens einem anorganischen nicht-metallischen material, verfahren zu deren herstellung, sowie deren verwendung - Google Patents

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WO2019154845A1
WO2019154845A1 PCT/EP2019/052888 EP2019052888W WO2019154845A1 WO 2019154845 A1 WO2019154845 A1 WO 2019154845A1 EP 2019052888 W EP2019052888 W EP 2019052888W WO 2019154845 A1 WO2019154845 A1 WO 2019154845A1
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inorganic
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pores
deformable film
film
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PCT/EP2019/052888
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Dirk Enke
Sharon KOPPKA
Martin Steinhart
Mario Beiner
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Universität Leipzig
Universität Osnabrück
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Definitions

  • Deformable sheet of at least one inorganic non-metallic material is Deformable sheet of at least one inorganic non-metallic material. Process for their preparation, and their use
  • the present invention relates to a deformable film of at least one inorganic non-metallic material, which has at least some pores.
  • the porosity of the deformable film is 10% to 90%, the thickness of the deformable film is 1 to 100%, and the average pore diameter of the pores is 2 nm to 500 nm. Because of the combination of these special parameters, a film is advantageously obtained. which is both deformable and has a good mechanical cal stability or breaking strength. In addition, it has a higher stability to high temperatures and organic solvents than plastic films.
  • the present invention also relates to a process for the preparation of the deformable film according to the invention and the Verwen tion of the deformable film according to the invention.
  • Porous membranes of inorganic materials are made, among other things, by mechanical division from blocks. This technique only allows membrane thickness> 80 miti. In addition, defects and stresses in the glass are sometimes generated during processing. It can lead to the leaching or change of the chemical composition on the upper surface. These effects lead to the breakage of the glass, whereby the manufacture of membranes of smaller surfaces ( ⁇ 10 cm 2 ) and thicknesses is excluded.
  • Porous glass membranes are made from demixable alkali borosilicate glasses which separate into a silicate-rich and acid-soluble phase during a heat treatment. After acidic and alkaline extraction, the glasses have an open pore system with pores in the range 1-1000 nm. To produce membrane thicknesses> 100 pm, porous or non-porous glass blocks are mechanically cut to size (DE 2462567 A1). The shaping of porous thin glasses ( ⁇ 1 mm) is carried out from the melt using the methods for the production of thin glasses such. the down-draw (DE102004007560B4), overflow (fusion) (EP0019353 Al) or float (DE102005019646A1) or rolling processes (DE102009026869A1).
  • non-porous thin glasses by drawing a preform (flat glass) (DE000001057743B).
  • the membrane blank is u.a. by laser. After shaping, the adjustment of the porosity via a separate heat process and then HTder extraction. By producing porous glasses from the melt, larger areas can be produced.
  • the technologies described here do not permit the production of anisotropically oriented pore structures.
  • membranes d> 80 pm
  • hollow fibers DE 2462567 Al
  • porous glasses (WO2014042987), balls or plates (DE 19848377 A1) can be produced from the porous material.
  • Commercial names of porous glasses are z. B .:
  • VYCOR ® CPG, Biorari, Trisopor, TRISOPERL.
  • the alkali borosilicate glasses are also suitable for producing anisotropic, oriented orien pore structures, which are produced under tension over an additional heat treatment process (DE 102011013082 Al, WO 2012119712 Al).
  • the anisotropic orientation of the pores takes place during a nes slow re-draw process at temperatures in the range of spinodal segregation under pressure or tensile load from a
  • membranes can be made by using a preform consisting of two fusible glasses fused together with locally separated pore sizes.
  • the porous glass membranes are used inter alia for gas separation, as a membrane reactor (DE 10 2009 026869 Al), for ultrafiltration and as an ion exchange membrane (DE 2462567 Al).
  • glasses which show an open-pore porosity exclusively on the surface can be produced by ion exchange (eg: exchange Na + ⁇ -> Li + ) (DE 10 2015 224005 A1) This technique can also be used to produce inorganic materials containing pores have to be used.
  • Non-porous thin-glass drug packages are used, inter alia, in transdermal patches or casings for the controlled dispensing of medicaments.
  • drug impurities contact with water or air and the contact between the polymer and the drug are avoided, which increases the long-term stability of the drug.
  • Stents are coated, inter alia, with porous glasses / glass ceramics (dp or e ⁇ 100 nm). These serve as a depot system. In comparison to polymers, this results in a more ideal adhesion between active substance and carrier material and prevents delamination of the carrier material (WO 2008/002667).
  • Porous microspheres may be used, inter alia, for radiotherapy, in the area of the nuclear spin Tomography can be used as a novel contrast agent as well as a drug delivery system.
  • inorganic materials which are deformable but not porous are known.
  • inorganic materials are known which are porous but not deformable.
  • flexible porous plastic membranes are state of the art. Plastics and thus Kunststofffo lien or plastic membranes, however, have intrinsic disadvantages Lich regard their stability at higher temperatures or organic solvents on Lö. These limitations limit the range of applications of plastic membranes.
  • their loading of guest materials is limited due to their sometimes limited stability at temperatures above their glass transition temperature or their melting point.
  • the loading is hampered by the low surface energy of their pore walls.
  • Porous membranes of inorganic oxides solve these problems but are not deformable.
  • Pa tenter 27 indicates uses of the deformable film according to the invention.
  • the dependent claims relate before ferred embodiments.
  • a deformable film of at least one inorganic non-metallic material is specified, which at least be rich as pores.
  • the porosity of the deformable film is 10% to 90%.
  • the thickness of the deformable film is 1 to 100 miti.
  • the mean pore diameter of the pores is 2 nm to 500 nm.
  • a film of an inorganic non-metallic material can be provided with the film according to the invention, which has at least partially pores, and which is both deformable and has good mechanical stability.
  • a film of an inorganic non-metallic material which at least partially pores, then has a certain deformability and good mechanical stability, if the thickness of the film 1 miti to 100 miti, the porosity of the film 10% to 90%, and the average pore diameter of the pores is 2 nm to 500 nm.
  • both the deformability or Ver formability of the film as well as the mechanical stability or the Bruchfestig speed of the film of an interaction of the porosity and the thickness of the film and the average pore diameter or the pore size of the pores depend. It was found that in stability cases with breaking strengths> 0.1 N / mm 2 , preferably determined according to or based on DIN EN 13024-1, the deformability of the film increases proportionally with increasing porosity of the film and with decreasing thickness of the film. However, a certain minimum thickness of the film of 1 pm must be observed in order to ensure sufficient mechanical stability. In addition, it was found that the thickness-normalized breaking strength falls below a critical value at porosities of ⁇ 10% and at pore sizes of ⁇ 2 nm. It was also found that the thickness-normalized fracture strength at porosities of> 90% also falls below a critical value and there decreases with increasing porosity, regardless of the pore size.
  • the thickness of the film, the porosity of the film and the average pore diameter of the pores are thus selected in the film according to the invention so that a film is obtained which is both deformable and has a good me chanical stability.
  • the fact that the deformable film according to the invention consists of a Anorga African non-metallic material, it has an increased stability to high temperatures and organic solvents.
  • the film of the invention thus does not have the known disadvantages of a plastic film or a sheet of organic material. Compared with plastic films, the film of the invention has a much higher stability at higher temperatures or against organic solvents.
  • the loading of the pores of the film according to the invention with guest material is not limited as in the case of plastic films due to a partially limited stability at temperatures above the glass transition temperature or hindered by a low surface energy of the pore walls.
  • the porosity of the deformable film according to the invention and the mean pore diameter of the pores can be determined, for example, by means of
  • Mercury porosimetry or be determined by nitrogen-low-temperature adsorption.
  • the deformable film according to the invention may comprise various porous preparation, which each have a different porosity and / or in which the pores have a different average pore diameter.
  • the deformable film according to the invention may also contain non-porous regions in addition to porous regions.
  • the porous regions can be combined with the non-porous regions or with each other in spatially arbitrary Wei se and in any sequence within the film.
  • he inventive film can also contain only porous areas and thus no non-porous areas.
  • the film according to the invention is deformable, that is, it can be subjected to deformation or deformation by an external, eg mechanical, action un, without there being any breakage of the film or of the material of the film.
  • a break is to be understood as meaning the complete separation of the film or of the material of the film into at least two non-interconnected parts.
  • Deformation may be, for example, a change in shape and / or contour and / or curvature in at least one direction and / or surface topography and / or outer Surface and / or the volume and / or the density and / or the specific surface and / or porosity of the film lead.
  • Deformation of the film can take place if at least one outer, eg mechanical, action acts on at least one region of the film.
  • a deformation thus leads to a conversion of an initial state of the film before the Deforma tion to a deformed state of the film after deformation.
  • the initial state does not necessarily have to be stable or static in any form or equal to equilibrium.
  • the initial state can also be of a transient nature or can only last for a limited period of any length.
  • the initial state may also have been generated by a previous deformation of the film itself.
  • the deformed state does not have to be stable or static in some form or equal to equilibrium. Rather, the deformed state may be permanent or transient in nature or endure only for a limited period of any length.
  • the deformed state can also be subjected to further deformation.
  • the degree of deformability of the film according to the invention can be adjusted ter by selecting the thickness and the porosity of the film and the average pore diameter of the pores within the ranges of this invention. In other words, by changing the thickness and the porosity of the film and the average pore diameter of the pores within the ranges of the invention, the degree of
  • Deformability of the film of the invention can be influenced or changed. Basically, in this case, that a reduction in the thickness of the film and / or an increase in the porosity of the film within the erfindungsge MAESSEN areas lead to a higher deformability of the film.
  • the degree of deformability of the film according to the invention can be characterized by various parameters, such as the minimum bending radius and / or the maximum relative torsion angle.
  • the maxima le relative torsion angle is preferably greater than 1 ° / cm, more preferably greater than 107cm, most preferably greater than 607cm, in particular grö ßer 907cm.
  • the torsion angle can be determined so that a ers ter region of the film is fixed while acting on a second region of the film, a force so that it comes to a twist of the film.
  • the maximum relative torsion angle then corresponds to the maximum torsion angle that can be achieved before the material breaks, divided by the distance between the first and second regions.
  • the film of the invention may have advantageous properties.
  • the film according to the invention may be designed such that at least one arbitrary property changes along at least one spatial direction within the film.
  • the property can u.a. be selected from the size of the pores, the porosity of the pore-containing regions, the proportion of Po openings at the surface of the film and the composition of the Po renstroke.
  • various properties change properties in any combination along a particular space direction.
  • various properties and / or different groups of properties that are arbitrarily composed change along different spatial directions.
  • the changes in the property may be continuous and / or in the form of at least one and / or more stages.
  • various properties which change within the film according to the invention along one or more directions can change independently of one another continuously and / or in stages.
  • inorganic glasses preferably oxidic glasses, alkalibo rat-containing glasses, borosilicate glasses, in particular alkali borosilicate glasses, wherein the inorganic glasses optionally contain cerium, aluminum, zirconium, titanium, alkaline earth metals and / or Alka limetalle,
  • inorganic glass ceramics preferably oxidic glass ceramic materials, alkali borate-containing glass ceramics, borosilicate-containing Glass ceramics, in particular alkali borosilicate-containing glass ceramic, wherein the inorganic glass ceramics optionally contain cerium, aluminum, zirconium, titanium, alkaline earth metals and / or alkali metals,
  • oxides preferably Si0 2 , Al 2 0 3 , Ti0 2 , Zr0 2 , Ce0 2 , B 2 0 3 , and d) mixtures thereof, which preferably contain at least one Anorga African oxide, wherein the inorganic oxide is preferably selected from the group consisting of Si0 2 , Al 2 0 3 , Ti0 2 , Zr0 2 , Ce0 2 , B 2 0 3 and mixtures thereof.
  • the at least one inorganic non-metallic material is particularly preferably a borosilicate glass, in particular an alkali borosilicate glass, or a mixture of borosilicate glasses, in particular of
  • the at least one inorganic non-metallic material is a mixture of an inorganic glass, eg an alkali borosilicate glass, and an oxide, eg TiO 2 , or a mixture of an inorganic glass ceramic, eg an alkali borosilicate containing glass ceramic, and an oxide, eg Ti0 2 , is.
  • the porosity of the film is 20% to 70%, preferably 40% to 70%, particularly preferably 60% to 70%, and / or
  • the average pore diameter of the pores is 2 nm to 100 nm, preferably less than 2 nm to 50 nm, particularly preferably 2 nm to 10 nm, and / or the thickness of the film 2 mih to 80 pm, preferably 5 mih to 50 pm, be particularly preferably 10 mih to 20 pm.
  • the average pore diameter of the pores and / or the thickness of the film By selecting these more specific regions for the porosity of the film, the average pore diameter of the pores and / or the thickness of the film, the deformability and the mechanical stability of the film can be further improved.
  • the standard deviation of the pore diameter distribution is preferably less than 25%, more preferably less than 5%, most preferably less than 1%.
  • the pore-containing regions of the deformable film have an inner surface area of more than 5 m 2 / g, preferably more than 50 m 2 / g, particularly preferably more than 500 m 2 / g, aufwei sen.
  • the porosity of the voided regions of the deformable film is more than 5%, preferably more than 25%, particularly preferably more than 60%.
  • the tortuosity of the pore systems is preferably greater than 1.1, particularly preferably greater than 2, very particularly preferably greater than 5.
  • the inner surface of the pores, the porosity and / or the tortuosity of the pore systems can be determined, for example by means of
  • Mercury porosimetry or be determined by nitrogen-low-temperature adsorption.
  • these openings preferably have a diameter of Dressing ner 1 pm, more preferably of less than 100 nm, most preferably less than 1 nm.
  • the surface portion of the openings, at least in partial areas of the surface of the material according to the invention preferably greater than 5%, particularly preferably larger 25%, most preferably greater 60%.
  • different portions of the surface of he inventive film each contain openings that differ in at least one property, such as their diameter.
  • in different subregions of the surface of the inventions to the invention film openings have different surface areas on the entire surface of said sections.
  • the deformable film is producible by a preform a stretching process and a segregation process, wherein at least a first inorganic non-metallic solid phase and at least one different from the first inorganic non-metallic solid phase second inorganic non-metallic solid phase is formed, and then at least a portion of the at least one second inorganic non-metallic solid phase is removed.
  • the at least one first inorganic nonmetallic solid phase and the at least one second inorganic nonmetallic solid phase preferably differ in composition from one another.
  • the volume percent ratio between the at least one first inorganic non-metallic solid phase and the at least one second inorganic non-metallic solid phase is between 9: 1 and 1: 9, more preferably between 7: 3 and 1: 3, very particular ders preferably between 3: 1 and 1: 1.
  • This preferred embodiment ensures a light and uncomplicated production of the film according to the invention.
  • the thickness of the film can be adjusted in a simple and accurate manner.
  • the demixing process with the subsequent removal of the additional inorganic non-metallic solid phase or a part thereof allows the formation of pores in the film in a simple manner, wherein the porosity and the average pore diameter or the pore size can be set in a simple and accurate manner ,
  • the setting of the porosity is achieved beispielswei se by the choice of the volume percent ratio between the min least a first inorganic non-metallic solid phase and the at least one second inorganic non-metallic solid phase.
  • the preform contains or consists of a material which is selected from the group consisting of
  • inorganic glasses preferably oxidic glasses, alkalibo rat-containing glasses, borosilicate glasses, in particular alkali borosilicate glasses, wherein the inorganic glasses optionally contain cerium, aluminum, zirconium, titanium, alkaline earth metals and / or Alka limetalle,
  • inorganic glass ceramics preferably oxidic glass ceramic materials, alkali borate-containing glass ceramics, borosilicate-containing glass ceramics, in particular alkali borosilicate-containing glass ceramic, wherein the inorganic glass ceramics optionally contain cerium, aluminum, zirconium, titanium, alkaline earth metals and / or alkali metals,
  • oxides preferably Si0 2 , Al 2 0 3 , Ti0 2 , Zr0 2 , Ce0 2 , B 2 0 3 , and d) mixtures thereof, which preferably contain at least one Anorga African oxide, wherein the inorganic oxide is preferably selected from the group consisting of Si0 2 , Al 2 0 3 , Ti0 2 , Zr0 2 , Ce0 2 , B 2 0 3 and mixtures thereof.
  • At least partially covered with hydroxyl groups preferably be with a density of one hydroxyl group per nm 2 area of the pore walls, more preferably with a density of more than 5 hydroxyl groups per nm 2 area of the pore walls, and / or
  • the surface energies can be determined, for example, by IGC (inverse gas chromatography) or with contact angle measurement or according to or in accordance with DIN EN 828 or DIN EN 55660 or ISO 15989: 2004. Due to a high surface energy, a hindrance of the loading of the pores with a guest material can be avoided.
  • the surfaces of the pore walls have dispersive fractions of the surface energies of> 1 mJ / m 2 , preferably> 10 mJ / m 2 and particularly preferably> 40 mJ / m 2 .
  • the pore walls are covered with hydroxyl groups, these can be ionized, for example, to generate surface charges. In this way, the properties of the film can be influenced or improved.
  • the pores are anisotropic PE pores (or anisotropically oriented pores) at least in partial regions of the deformable film.
  • the deformable film may in this case at least partially an anisotropic pore network aufwei sen.
  • the pores particularly preferably have a preferred spatial direction, which is characterized by a Hermans orientation parameter of at least 0.1, preferably more than 0.5, more preferably more than 0.9.
  • the Hermans orientation parameter can be determined with SAXS measurements (Small-angle X-ray Scattering) or calculated from the data obtained from the SAXS measurements.
  • the film according to the invention has anisotropic pores or pores with a preferred spatial direction, crystals with a preferred orientation can be obtained in the film or in the pores of the film, for example. There are therefore advantageously special uses for the film according to the invention.
  • the surface of the several or all of the at least partially covered with a layer preferably
  • pore cross-section has a thickness of less than 50 nm, preferably less than 5 nm, particularly preferably less than 1 nm, and / or completely or partially fills the pore cross-section, and / or covalently, preferably via thiol groups, silane groups, Halosilane groups, alkoxysilane groups, phosphonate groups and / or 1-alkenyl groups bonded to the surface of the pore walls, and / or
  • a degree of crystallinity greater than 30% by volume preferably greater than 90% by volume, more preferably greater than or equal to 99% by volume, or more than 80% by volume, more preferably more than 90% by volume, more preferably more than 99% by volume, being a uniform polymorph, and / or
  • upconverting and / or light downconverting substance at least one magnetic, ferroelectric, piezoelectric, ferrielectric and / or spin-polarizable material; at least one organic and / or polymeric semiconductor; at least one organic and / or polymeric conductor; and / or combinations and / or mixtures thereof.
  • the layer with which the surface of the pore walls can be at least partially covered can cover the pore walls in the entire pore system or in any part of the pore system completely or partially.
  • the layer can be covalently attached to the surface of the pore walls. is bound. Alternatively or additionally, however, the layer can also be bound via van der Waals interactions and / or via dispersion interactions and / or via interactions between dipole moments and / or via hydrogen bonds and / or via ionic interactions and / or via electrostatic interactions and / or via complex compounds and / or be bound by chemical bonds generally to the surface of the pore walls.
  • the layer with which the surface of the pore walls may be at least partially covered may be entirely or at least partially amorphous. Also, the layer may be crystalline at least in some areas.
  • the layer with which the surface of the pore walls may be at least partially covered, at least one functional group that does not form bonds to the surface of the pore walls, or any combinations of at least two other functional groups each forming no bonds with the surface of the pore walls , on.
  • the functional group is preferably selected from alkyl groups, derivatives of alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, phenyl groups, derivatives of phenyl groups, haloalkyl groups, haloaryl groups, hydroxyl groups, carbonyl groups, Aldehyde groups, carboxyl groups, keto groups, carbonate groups, ether groups, ester groups, alkoxy groups, peroxo groups, acetal groups, hemiacetal groups, amino groups, amido groups, imino groups, Groups, imido groups, azido groups, azo groups, cyanate groups, nitrate groups, nitrilo groups, nitrito groups, nitro groups, nitroso groups, pyridino groups, thiol groups, sulfide groups, disulfide groups, Sulfoxide groups, sulfonyl groups, sulfino groups, sulfo groups, thiocynanate groups,
  • the layer with which the surface of the pore walls can be at least partially covered preferably contains at least one material or consists thereof, which is selected from the group consisting of
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one polymeric material or any combination of polymeric materials, wherein said polymeric materials may be selected from among others the group consisting of
  • Organic polymers such as poly (p-xylylene), polyacrylamide, polyimides, polyesters, polyolefins, polystyrenes,
  • Polycarbonates polyamides, polyethers, polyphenylene, polysilanes, polysiloxanes, polybenzimidazoles,
  • Polymethacrylonitrile Polyacrylonitrile, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, neoprene, Buna N, polybutadiene, polyethylenes,
  • Fluorine-containing polymers such as polyvinylidene fluoride,
  • Biopolymers such as polysaccharides, cellulose (modifi ed or unmodified), alginates, polypeptides, collagen, DNA, RNA,
  • Polymers which are composed of at least two different repeating units, preferably in the form of random copolymers, block copolymers, graft copolymers, dendrimers,
  • Copolymers containing fluorine-containing comonomers preferably fluorine-containing comonomers derived from fluoroethylene, difluoroethylene, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene or hexafluoropropylene,
  • Block copolymers containing at least two blocks of different polarity wherein said blocks may inter alia be selected from polystyrene blocks and / or polyisoprene blocks and / or polybutadiene blocks and / or polypropylene blocks and / or polyethylene blocks and / or or poly (methyl methacrylate) blocks and / or poly (vinylpyridine) blocks and / or poly (vinylpyrrolidone) blocks and / or poly (vinyl alcohol) blocks and / or poly (ethylene oxide) blocks and / or poly (propylene oxide) Blocks and / or
  • Organic polymers such as poly (p-xylylene), polyacrylamide,
  • Polyimides polyesters, polyolefins, polystyrenes, and
  • Polycarbonates polyamides, polyethers, polyphenylene, polysilanes, polysiloxanes, polybenzimidazoles,
  • Polymethacrylonitrile Polyacrylonitrile, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, neoprene, Buna N, polybutadiene, polyethylenes,
  • Fluorine-containing polymers such as polyvinylidene fluoride,
  • Biopolymers such as polysaccharides, cellulose (modifi ed or unmodified), alginates, polypeptides, collagen, DNA, RNA,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one photocrosslinkable component
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one thermally crosslinkable component
  • x) liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one component which can form SAMs ("self-assembled monolayers") on a surface
  • xi) liquids Melting, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one component containing at least two functional groups, wherein preferably one of said functional groups can bind to the pore wall and at least one further of said functional groups the Immobilization of further compounds and / or chemical functionalization is permitted and wherein said groups are preferably selected from alkyl groups, derivatives of alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, phenyl groups, derivatives of phenyl groups, haloalkyl Groups,
  • Halogenaryl hydroxyl groups, carbonyl groups, Alde hyd groups, carboxyl groups, keto groups, carbonate groups, ether groups, ester groups, alkoxy groups, peroxy groups, acetal groups, hemiacetal groups , Amino groups, amide groups, imine groups, imide groups, azide groups, azo groups, cyanate groups, nitrate groups, nitrile groups, nitrites groups, nitro groups, nitrose groups,
  • sol-gel formulations preferably sol-gel formulations containing at least one of the following components or any combinations of the following components: precursor compounds for silica, precursor compounds for titanium oxide, precursor compounds for alumina, precursor compounds for tantalum oxide, precursor compounds for oxides of semiconductors or metals, precursor compounds for amorphous or in part crystalline or completely crystalline carbon materials, surfactants, amphiphilic block copolymers,
  • xiii) liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one precursor compound for a metal which may, among other things, be selected from gold, silver, platinum, palladium, tungsten, copper , Titanium, aluminum, tan tal,
  • inorganic precursor compound Oxides wherein said inorganic oxides may be selected among others from silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide and tantalum oxide,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing affinity tags and / or antibodies and / or antigens ne and / or DNA and / or RNA,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing combinations of two or more polymers and / or inorganic materials
  • xix liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders, the metals, preferably gold, silver, platinum, palladium, tungsten, copper, titanium, aluminum, tantalum, or any combinations of Contain metals,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders, the oxides containing at least one metal and oxygen or at least one semiconductor and oxygen, preferably
  • silica, titania, alumina and tantalum oxide Containing silica, titania, alumina and tantalum oxide, xxi) liquids, melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing inorganic semiconductors, preferably silicon,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders which contain luminescent and / or fluorescent and / or light-upconverting and / or light-downconverting substances,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders, the magnetic and / or ferroelectric and / or piezoelectric and / or ferrielectric and / or
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing organic and / or polymeric semiconductors
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses , Solids or powders containing organic and / or polymeric electrical conductors
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing liquid crystals
  • a preferred embodiment of the deformable film according to the invention has on the surface of the pore walls more than one functional group per square nanometer, more preferably more than 5 functional groups per square nanometer, more preferably more than 10 functional groups per square nanometer. It is conceivable, however also that the surface of the pore walls are covered with layers containing alkyl chains and / or perfluorinated alkyl chains and / or alkyl chains which carry at least one further functional group, and / or perfluorinated alkyl chains which carry at least one further functional group ent.
  • the properties of the surfaces of the pore walls in accordance with the materials according to the invention can advantageously be improved if they have surface charges, and these can be positive or negative.
  • Such surface charges can be generated, for example, by ionization of the hydroxyl groups. It is also conceivable that Oberflä chenladungen are contained in material or produced in material. Furthermore, it is conceivable that functional groups are charged, or surface charges are generated by reaction of functional groups.
  • a further preferred embodiment of the deformable film according to the invention is characterized in that several or all of the pores are at least partially filled with a guest material, which preferably before
  • a degree of crystallinity greater than 30% by volume preferably greater than 90% by volume, more preferably greater than 99% by volume, or more than 80% by volume, preferably more than 90% by volume, more preferably more than 99% by volume, as a uniform polymorph, and / or
  • upconverting and / or light downconverting substance at least one magnetic, ferroelectric, piezoelectric, ferrielectric and / or spin-polarizable material; at least one organic and / or polymeric semiconductor; at least one organic and / or polymeric conductor; and / or combinations and / or mixtures thereof.
  • the guest material may be completely or at least partially amorphous.
  • the gas material may be crystalline at least in some areas.
  • the guest material preferably contains or consists of at least one material selected from the group consisting of
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing nanoparticles with diameters of 1 nm to 500 nm, which
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one polymeric material or any combination of polymeric materials, wherein said polymeric materials may be selected from among others the group consisting of
  • Organic polymers such as poly (p-xylylene), polyacrylamide, polyimides, polyesters, polyolefins, polystyrenes,
  • Polycarbonates polyamides, polyethers, polyphenylene, polysilanes, polysiloxanes, polybenzimidazoles,
  • Polymethacrylonitrile Polyacrylonitrile, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, neoprene, Buna N, polybutadiene, polyethylenes,
  • Fluorine-containing polymers such as polyvinylidene fluoride,
  • Biopolymers such as polysaccharides, cellulose (modifi ed or unmodified), alginates, polypeptides, collagen, DNA, RNA,
  • Polymers which are composed of at least two different repeating units, preferably in the form of random copolymers, block copolymers, graft copolymers, dendrimers,
  • Copolymers containing fluorine-containing comonomers preferably fluorine-containing comonomers consisting of fluoroethylene, difluoroethylene, Trifluoroethylene, tetrafluoroethylene or hexafluoropropylene,
  • Block copolymers containing at least two blocks of different polarity wherein said blocks may be selected inter alia from polystyrene blocks and / or polyisoprene blocks and / or polybutadiene blocks and / or polypropylene blocks and / or polyethylene blocks and / or or poly (methyl methacrylate) blocks and / or poly (vinylpyridine) blocks and / or poly (vinylpyrrolidone) blocks and / or poly (vinyl alcohol) blocks and / or poly (ethylene oxide) blocks and / or poly (propylene oxide) Blocks and / or
  • Dendrimers and / or star-like polymers and / or comb-like polymers are Dendrimers and / or star-like polymers and / or comb-like polymers
  • Organic polymers such as poly (p-xylylene), polyacrylamide,
  • Polyimides polyesters, polyolefins, polystyrenes, and
  • Polycarbonates polyamides, polyethers, polyphenylene, polysilanes, polysiloxanes, polybenzimidazoles,
  • Polymethacrylonitrile Polyacrylonitrile, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, neoprene, Buna N, polybutadiene, polyethylenes,
  • Fluorine-containing polymers such as polyvinylidene fluoride,
  • Biopolymers such as polysaccharides, cellulose (modifi ed or unmodified), alginates, polypeptides, collagen, DNA, RNA,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one photocrosslinkable component
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one thermally crosslinkable component
  • liquids, melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one base ix) liquids, melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders which contain at least one compound capable of binding to surfaces via an anchor group, said anchoring group being selected among others from thiol groups; Groups, silane groups, halosilane groups, alkoxysilane groups, phosphonate groups and 1-alkyl groups,
  • x) liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one component which can form SAMs ("self-assembled monolayers") on a surface
  • xi) liquids Melting, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one component containing at least two functional groups, wherein preferably one of said functional groups can bind to the pore wall and at least one further of said functional groups allow the immobilization of further compounds and / or chemical functionalization and wherein said groups are preferably selected from alkyl groups, derivatives of alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, phenyl groups, derivatives of phenyl Groups, haloalkyl groups,
  • Halogenaryl hydroxyl groups, carbonyl groups, Alde hyd groups, carboxyl groups, keto groups, carbonate groups, ether groups, ester groups, alkoxy groups, peroxy groups, acetal groups, hemiacetal groups , Amino groups, amide groups, imine groups, imide groups, azide groups, azo groups, cyanate groups, nitrate groups, nitrile groups, nitrites groups, nitro groups, nitrose groups,
  • sol-gel formulations preferably sol-gel formulations containing at least one of the following components or any combinations of the following components: precursor compounds for silica, precursor compounds for titanium oxide, precursor compounds for alumina, precursor compounds for tantalum oxide, precursor compounds for oxides of semiconductors or metals, precursor compounds for amorphous or in part crystalline or completely crystalline carbon materials, surfactants, amphiphilic block copolymers,
  • xiii) liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one precursor compound for a metal which may, among other things, be selected from gold, silver, platinum, palladium, tungsten, copper , Titanium, aluminum, tan tal,
  • (xiv) liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing at least one precursor compound for inorganic oxides, said inorganic oxides being selected from amongst others silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide and tantalum oxide,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing affinity tags and / or antibodies and / or antigens ne and / or DNA and / or RNA,
  • liquids, melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders, in their liquid and / or solidified state by the action of electromagnetic radiation and / or of electric fields and / or magnetic fields and / or by the action of phonons in at least one of their properties can be changed reversibly and / or irreversibly,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing combinations of two or more polymers and / or inorganic materials
  • xix liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders, the metals, preferably gold, silver, platinum, palladium, tungsten, copper, titanium, aluminum, tantalum, or any combinations of Contain metals,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders, the oxides containing at least one metal and oxygen or at least one semiconductor and oxygen, preferably
  • Xxi liquids, melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing inorganic semiconductors, preferably silicon,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders which contain luminescent and / or fluorescent and / or light-upconverting and / or light-downconverting substances,
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders, the magnetic and / or ferroelectric and / or piezoelectric and / or ferrielectric and / or
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing organic and / or polymeric semiconductors
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses , Solids or powders containing organic and / or polymeric electrical conductors
  • liquids melts, mixtures, solutions, emulsions, suspensions, ionic liquids, glasses, solids or powders containing liquid crystals
  • the deformable film according to the invention is characterized in that the guest material is located in Be rich, in which the pore system is oriented.
  • the guest material can be arranged in anisotropic pores (or anisotropically oriented pores).
  • the crystallization of guest material can be controlled so that the crystals have a preferential orientation.
  • the crystal orientations have a Hermans orientation parameter of greater than 0.1, particularly preferably greater than 0.8, very particularly preferably greater than 0.95.
  • the crystals of the gas-phase material arranged in anisotropic pores have rough crystal surfaces, preferably with high surface energies and high dissolution rates perpendicular to the longitudinal axes of the pores.
  • a further preferred embodiment of the deformable film according to the invention is characterized in that the deformable film has a minimum bending radius which is less than 10 m, preferably less than 1 m, particularly preferably less than 1 cm, very particularly preferably less than 100 pm, and or
  • the minimum bending radius is determined in accordance with or in accordance to DIN EN ISO 6721.
  • the minimum bending radius is a measure of the deformability of the film according to the invention.
  • the film according to the invention can thus have a clotting conditions minimum bending radius due to the selected ranges for the thickness of the film, the Poro sity of the film and the average pore diameter of the pores.
  • the optical transparency can be determined, for example, according to or in accordance with DIN EN ISO 13468 or DIN ISO 10110.
  • the air permeability can be determined, for example, according to or in accordance with DIN
  • a bending strength of more than 0.1 N / mm 2 preferably of more than 10 N / mm 2 , more preferably of more than 30 N / mm 2 , and / or
  • tensile strength greater than 1 N / mm 2 , preferably greater than 10 N / mm 2 , more preferably greater than 30 N / mm 2 , and / or
  • a compressive strength of more than 1 N / mm 2 preferably of more than 10 N / mm 2 , more preferably of more than 100 N / mm 2 , has, and / or
  • a fracture toughness of more than 0.01 Nm 1/2 / mm 2 preferably of more than 0.05 Nm 1/2 / mm 2 , particularly preferably of more than 1 Nm 1/2 / mm 2 .
  • the flexural strength can be determined, for example, according to or in accordance with DIN 53435 or ASTM D 790 or DIN EN ISO 178.
  • the tensile strength can be determined, for example, according to or in accordance with DIN 53457 or DIN 53504 or DIN EN ISO 527.
  • the compressive strength can be determined for example according to or based on DIN 53457 or DIN EN ISO 12543 or DIN EN 13541 or DIN EN ISO 604.
  • the flexural modulus can be determined, for example, according to or in accordance with DIN 53457 or ASTM D 790 or DIN EN ISO 178.
  • the elastic modulus can be determined, for example, according to or in accordance with DIN 53457 or DIN 53504 or ASTM D 790.
  • the fracture toughness can be determined, for example, according to or in accordance with DIN EN ISO 12737 or DIN EN 13024-1.
  • the parameters mentioned here are a measure of the mechanical stability or of the deformability of the film according to the invention.
  • the film according to the invention can have a high flexural strength, a high tensile strength, a high compressive strength, a high fracture toughness, a low flexural modulus and / or a low elasticity due to the selected ranges for the thickness of the film, the porosity of the film and the average pore diameter of the pores have trelismodul.
  • the outer Oberflä surface of the deformable film is at least partially covered with an additional solid material, wherein the material is preferably
  • the deformable film may comprise different parallel to the outer surface of the deformable film arranged layers which differ from each other at least in their material composition, in their density, in their crystallinity, in their grain structure, in their porosity, in their mesoscopic fine structure and / or in their macroscopic fine structure , and or at least partially biodegradable, chemically degradable, degradable by the action of electromagnetic radiation and / or degradable by the action of heat, and / or
  • the solid material can cover openings of the pores in their entirety and / or cover a selected part of these openings and / or cover such areas of the surface of the film according to the invention at least in partial areas which have no pore openings. It is also conceivable that the entire surface of the materials according to the invention is covered by the solid material. Also, at least in any part of the surface areas of the film of the invention and / or on the ge entire surface of the film according to the invention, the material composition of the solid material vary spatially.
  • the solid material can be made of the type that contains at least in some areas different Schich parallel to the surface, which differ in at least one property, which may for example be selected from material composition and / or density and / or crystallinity and / or Grain structure and / or porosity and / or mesoscopic fine structure and / or macroscopic fine structure. It is also conceivable that in the solid material, at least in some areas at least one property along a beechi gene spatial direction, which among other things can be perpendicular and / or parallel and / or tilted to the surface of the film changes.
  • This property may, in turn, be selected from amongst others material composition and / or density and / or crystallinity and / or grain structure and / or porosity and / or mesoscopic fine structure and / or macroscopic fine structure and / or pore orientation.
  • the solid material may be at least partially porous and / or biodegradable and / or chemically degradable under selected conditions and / or degradable by exposure to electromagnetic radiation and / or degradable by the action of heat and / or permeable to selected materials and / or impermeable to selected materials and / or for electromagnetic radiation selected wavelength ranges permeable and / or for electromagnetic radiation of selected wavelength ranges to be impermeable.
  • the deformable film can be wound up.
  • the film is wound up or in a wound-up form.
  • deformable film to uneven and / or curved substrates to fit so that the deformable film forms conformable contact with the substrates.
  • the deformable film can be changed in shape during its use or vibrate, so that the deformable film under the action of pressure or forces with elastic deformation and when exposed to periodic pressure and / or force modulations with periodic elastic Deformation can reactie ren.
  • a further preferred embodiment is characterized in that the deformable film has an upper service temperature of more than 100 ° C., preferably of more than 250 ° C., more preferably of more than 500 ° C., very particularly preferably more than 800 ° C. Furthermore, it is preferred that the deformable film has a lower service temperature of less than 200 ° C, preferably less than 0 ° C, more preferably less than -50 ° C, most preferably less than -150 ° C.
  • the deformable film according to the invention has a high thermal shock resistance.
  • deformable film for example, within temperature intervals of 10 ° C to 700 ° C, preferably from -50 ° C to 700 ° C, particularly preferably from -150 ° C to 800 ° C are used.
  • a further preferred embodiment is characterized in that at least one property of the deformable foil is variable, preferably switchable, by at least one external stimulus.
  • at least one property of the deformable film is selected from the group consisting of electromagnetic wave absorptivity, transparency, color, thermal conductivity, electrical conductivity, mechanical deformation, deflection, twist, permselectivity for selected ones Substances, the ionic permselectivity, the solubility for at least one particular substance, and combinations thereof, by the action of at least one stimulus selected from the group consisting of electromagnetic radiation, in particular light, radioactive radiation, electric fields, magnetic fields, temperature changes, mechanical deformations, PH changes, redox reactions, and combinations thereof, variable, preferably switchable.
  • the at least one property is changeable or switchable by the action of at least one stimulus. This means that the at least one property changes by the action of at least one stimulus, or that the at least one property is switched by the action of at least one stimulus.
  • the deformable film according to the invention in this case contain a material which changes by the action of at least one stimulus at least one property or of which by the action of at least one stimulus at least one property is switched.
  • the stimulus may be selected among others from light, any forms of electromagnetic radiation, any forms of radioactive radiation, electric fields, magnetic fields, temperature changes, mechanical deformation, action of mechanical forces, bending and / or twisting and / or any one Knickpro process and / or a twisting process and / or a bending-buckling process, changes in pH and redox reactions preferably in conjunction with the passage of at least one oxidize
  • a stimulus can act, for example, in the form of a single change in its strength on the material or the film, where in this change, inter alia, step-instantaneously or in the form of a ramp performed who can. Said ramp may be linear or have any non-linear course.
  • the stimulus may act on the material in the form of a single signal, the intensity of the stimulus being brought from an initial value to an intermediate value and then to a target value following an otherwise arbitrary temporal profile.
  • a periodic change in the stimulus and / or any one-off and / or any non-periodic change in stimulus include the application of the stimulus to material in the form of square pulses and / or triangular pulses and / or sinusoidal pulses.
  • the temporal profile of the strength of the stimulus may include any non-periodic changes in the strength of the stimulus, at least over a particular period of time, said changes in stimulus strength being inter alia stepped and / or linear continuous and / or nonlinear continuous can be.
  • a different strength of the stimulus in different spatial directions may also be advantageous that the strength of the stimulus along various spatial directions is varied in various ways in any periodic and / or non-periodic form. Since it is conceivable that the strengths of the stimulus for different Jardinrichtun conditions in various ways either in a gene for different Jardinrichtun coupled or changed in a completely different for different spatial directions way in any form.
  • the properties of the properties can be determined in various advantageous ways and manners, shown below, which can be combined with one another as desired:
  • Properties can be switched by varying the strength of the stimulus of the type, that the strengths of the properties are determined by the strength of the stimulus, the switching preferably over 5 switching cycles, more preferably over 1000 switching cycles and most preferably over 100,000 switching cycles are performed can.
  • g) properties can be switched by varying the strength of the stimulus of the type that the strengths of the properties at least two states to take which at least two different Heidelbergzu states correspond, the switching preferably over 5 switching cycles, more preferably over 1000 switching cycles and all particularly preferably over 100,000 switching cycles can be performed.
  • the coupling of the change in the properties at least with the Variegated tion of the strength of a stimulus and / or any couplings of the Variegated ments of the properties with each other can be done inter alia in interdependent or mutually independent manner.
  • the coupling of the change in properties at least with the Variegated tion of the strength of a stimulus and / or any couplings of the changes ments of the properties with each other can be done for different directions in space in the same or in different ways.
  • any examples of said couplings for different directions in space can be interdependent or in an independent manner. It is also conceivable to influence the coupling of the change in the properties at least with the change in the strength of a stimulus and / or any coupling of the changes in the properties with one another via a preferential orientation of the pores in pore areas.
  • the present invention also relates to a method for producing a deformable film according to the invention, the method comprising the following steps:
  • a preform is first provided here.
  • the preform contains or consists of at least one material that is in a non-segregated state.
  • the preform contains two substances that are in a non-segregated state.
  • step b) then carried out a stretching (or warping) and an ent mix the preform.
  • stretching the preform or the produced film can be adjusted continuously to a desired thickness.
  • by stretching the thickness of the film produced can be adjusted continuously.
  • step c) at least a portion of the at least one second inorganic non-metallic solid phase is then removed. In this way, pores are formed where the at least one part of the at least one second inorganic non-metallic solid phase was previously located.
  • the porosity of the produced film and the mean pore diameter (or pore size) of the pores can be determined
  • the film produced for example, a pore diameter of 50 nm at a porosity of 50% and a pore diameter of 100 nm at a porosity of 70%.
  • the manufacture of the deformable sheet according to the invention is made possible in a simple manner.
  • the thickness and the porosity of the film and the average pore diameter of the pores can be adjusted in a simple and accurate manner.
  • the demixing process in the preform produces a state characterized by the presence of at least two distinct phases, the at least one first inorganic non-metallic solid phase and the at least one second inorganic non-metallic solid phase.
  • the at least one first inorganic non-metallic solid phase is a persistent phase.
  • a per sistenten phase is understood to mean a phase after removal the at least second inorganic non-metallic solid phase remains in the material as inorganic non-metallic solid phase.
  • the at least one first inorganic nonmetallic solid phase and the at least one second inorganic nonmetallic solid phase are preferably different from each other at least in that they have a different composition.
  • both phases may contain different substances or at least one of the two phases may contain a substance that does not contain the other phase.
  • both phases may contain the same substances but in a different mixing ratio.
  • the preform contains two substances in a non-segregated state prior to the segregation process, at least these two substances would be present after the segregation process in the said two phases, with the mixing ratios of the two substances differing in the two phases, respectively.
  • the phases each consist of the pure substances, i. the first phase consists of one of the two substances and the second phase consists of the other of the two substances.
  • the non-segregated state and / or the segregated state are unstable, metastable under the respective conditions is stable.
  • the non-segregated state is a thermody namic equilibrium state, and that the segregation is first induced by a change in temperature and / or by ion exchange, so that the non-segregated state is converted into a Brommsstrahl stood.
  • Demixing from this non-equilibrium state then results in the formation of the at least one first inorganic non-metallic solid phase and the at least one second inorganic non-metallic solid phase.
  • the unmixed state is a frozen nonequilibrium state which is generated by a suitable preparative method.
  • a mixed state can be generated by suitable measures such as a temperature increase, which in turn increases the dynamics of the non-thermal state.
  • equilibrium state so accelerated that by segregation and concomitantly the formation of the at least one first inorganic non-metallic solid phase and the at least one second anorgani rule non-metallic solid phase, the system strives for the thermodynamic equilibrium.
  • the said non-segregated state and said segregated state, as well as said nonequilibrium state and said frozen nonequilibrium state, may be characterized in that the at least one first inorganic nonmetallic solid phase and the at least one second inorganic nonmetallic solid phase and / or the substances contained in these phases over the entire volume of the film or preform in constant concentrations and / or in con stant mixing ratios and / or in constant volume ratio sen present.
  • the at least one first non-metallic organic solid phase and the at least one second organic non-metallic solid phase and / or ent in these phases held substances on the volume of the film or the preform time in varying concentrations and / or in varying mixing ratio and / or in varying volume ratios.
  • the transition between the regions of different concentrations and / or mixing ratios and / or volume ratios can be gradual or gra duell.
  • the at least one first inorganic nonmetallic solid phase and the at least one second inorganic nonmetallic solid phase and / or the substances contained in these phases may be in constant concentrations over the volume of the film or preform and / or or in constant mixing ratios and / or in constant volume ratios.
  • the at least one first inorganic nonmetallic solid phase and the at least one second inorganic nonmetallic solid phase and / or the substances contained in these phases can vary over the volume of the film or the preform but also in varying concentrations and / or exist in varying mixing ratios and / or in varying volume ratios. In this case, the transition between the regions of different concentrations and / or mi Scissors and / or volume ratios stepwise or gradually done.
  • step b an orthogonal counter-drawing takes place.
  • the occurrence of constrictions in the drawn product or in the film produced counteracts.
  • the at least one first inorganic non-metallic solid phase and / or the at least one second inorganic non-metallic solid phase are aligned parallel to a traction device, so that the at least one first inorganic non-metallic solid phase and / or the at least one second inorganic non-metallic solid phase after stretching at least in Operaberei surfaces of the stretched preform have an anisotropic orientation.
  • the stretching takes place at least partially simultaneously with the demixing and / or at least partially after the mixing. By stretching, the region of the at least one second inorganic non-metallic solid phase now receives preferential orientation along the draw direction.
  • this area finally forms the pores in the resulting film after removal of the at least one second inorganic non-metallic solid phase in step c), the pores are consequently also given a preferential orientation along the pulling direction used during the course.
  • anisotropic pores or anisotropically oriented pores
  • the preform is distorted horizontally and anisotropically using a furnace.
  • the horizontal stretching has the advantages of allowing simplified preform loading, pulling force perpendicular to the gravitational force, and thus achieving higher quality in terms of dimensions such as thickness and constrictions over the entire area of the deformable inorganic film , Alternatively, however, the preform can also be distorted vertically and anisotropically.
  • a maximum cross-sectional reduction of the preform of ⁇ 75%, preferably ⁇ 50%, more preferably ⁇ 25%, very particularly preferably ⁇ 10% , he follows.
  • the reduction in cross section is independent of the thickness reduction.
  • removal of the at least one part of the at least one additional inorganic nonmetallic solid phase is effected by treatment with water and / or at least one corrosive medium and / or at least one acid, preferably hydrochloric acid, and / or at least one base.
  • a treatment with water and / or hydrochloric acid is preferably less than 48 h, particularly preferably less than 24.
  • the phases formed in step b) are interpenetrating phases.
  • inorganic glasses preferably oxidic glasses, alkalibo rat-containing glasses, borosilicate glasses, in particular
  • the inorganic glasses optionally contain cerium, aluminum, zirconium, titanium, alkaline earth metals and / or Alka limetalle,
  • inorganic glass ceramics preferably oxidic glass ceramic materials, alkali borate-containing glass ceramics, borosilicate-containing glass ceramics, in particular alkali borosilicate-containing glass ceramic, wherein the inorganic glass ceramics optionally contain cerium, aluminum, zirconium, titanium, alkaline earth metals and / or alkali metals,
  • oxides preferably Si0 2 , Al 2 0 3 , Ti0 2 , Zr0 2 , Ce0 2 , B 2 0 3 , and d) mixtures thereof, which preferably contain at least one anorgani cal oxide, wherein the inorganic oxide is preferably selected from the group consisting of Si0 2 , Al 2 0 3 , Ti0 2 , Zr0 2 , Ce0 2 , B 2 0 3 and mixtures hereof.
  • the material is particularly preferably a borosilicate glass, in particular an alkali borosilicate glass, or a mixture of borosilicate glasses, in particular of alkali borosilicate glasses.
  • step b) segregation in step b) results in a silicate-rich phase as the first inorganic nonmetallic solid phase and a borate-rich phase as the second inorganic nonmetallic solid phase.
  • step c) then at least a portion of the borate-rich phase can be removed, whereby pores are formed.
  • the at least one inorganic non-metallic material is a mixture of an inorganic glass, eg an alkali borosilicate glass, and an oxide, eg TiO 2 , or a mixture of an inorganic glass ceramic, eg an alkali borosilicate containing glass ceramic, and an oxide, eg Ti0 2 , is.
  • the preform provided in step a) has a thickness of 0.05 mm to 15.00 mm, preferably 1.00 mm to 5.00 mm, particularly preferably 1.50 mm 3.00 mm, on. Furthermore, it is preferred that the preform after stretching in step b) has a thickness which is 0.01% to 99%, preferably 0.1% to 50%, particularly preferably 0.1% to 20%, of the thickness corresponds to the preform provided in step a). The thickness can be adjusted continuously to the desired percentage of the initial thickness, ie the thickness of the preform provided in step a).
  • a thickness of the film to be produced can be set, which, in combination with a correspondingly adjusted porosity and a speak set average pore diameter leads to a film, wel che is deformable and has a good mechanical stability.
  • step b) the stretching before demixing he follows, the stretching takes place simultaneously with the demixing, or the verse stretching takes place after demixing.
  • step b) the stretching takes place at least partially after demixing and / or at least partially simultaneously with demixing.
  • a film with anisotropic pores (or anisotropically oriented pores) can ultimately be obtained.
  • the regions of the second inorganic non-metallic solid phase can be drawn in one direction during stretching and thus at least partially spatially be aligned.
  • the second inorganic nonmetallic solid phase is removed in step c) then at least partially spatially equidistant or anisotropic pores are formed in these regions.
  • step b) stretching may take place before demixing.
  • the film produced in this way has flat (x-y direction) limited Po systems with the same or different pore texture.
  • a further preferred variant of the method according to the invention is characterized in that during one of the steps a) to c) and / or between two of the steps a) to c) the preform, preferably with a certain cooling rate, is cooled.
  • the preform preferably with a certain cooling rate
  • the pore walls of the film produced can be obtained in amorphous form, in partially crystalline form or in (highly) crystalline form.
  • the segregation in step b) leads Runaway only in a localized area or in several localized areas of the preform. In this way, finally, a film can be obtained, the only lent in one or more subregions pores and thus is partially porous.
  • the separation takes place by a composition change, preferably a locally limited composition change, and / or by a heat transfer, preferably a locally limited heat transfer.
  • the demixing takes place via an ion exchange.
  • the preform is wound after stretching, preferably after step b) or c).
  • a further preferred variant of the method according to the invention is characterized in that the preform is stretched with forces of 0.01 N / mm 2 to 70 N / mm 2 , preferably with forces of 0.5 N / mm 2 to 10 N / mm 2 , particularly preferably with forces of 1 N / mm 2 to 3 N / mm 2 , is charged. By applying these forces, a simple stretching of the film to the desired thickness is possible.
  • the film is treated with a base, preferably NaOH.
  • a base preferably NaOH.
  • the film is washed after step c), preferably in H 2 0, and dried.
  • the preform or the film is cut to size, wherein the cutting is preferably carried out by means of a laser or by mechanical cutting.
  • the cutting can be carried out between step a) and b), between step b) and c), after step c), or during step b) between stretching and demixing.
  • the cutting can be done before stretching or after Stretching done.
  • the cutting can be done before demixing or after demixing.
  • the covering of the pore walls with layers can be effected, for example, by chemical reaction and / or by absorption and / or by adsorption and / or by chemisorption and / or by physisorption.
  • the filling of the pores with a guest material can for example be done by the film in a melt z. B. from acetaminophen is immersed and then cooled, the film is then annealed, e.g. in the presence of an acetaminophen surface layer at 135 ° C for 2 h under argon. Due to the anisotropy and pore size, Form II nanocrystallites ⁇ 100 nm are obtained in the pores with a preferred orientation, the (OkO) surfaces being oriented parallel to the substrate surface (surface normals parallel to pore axes).
  • the guest material is introduced into the pores by first introducing a precursor material into the pores and then converting the precursor material into the guest material by any conversion process during introduction or after introduction.
  • conversion processes may include, for example, chemical reactions, polymerization reactions, cross-linking reactions, solidification, vitrification, phase transitions in pure substances and / or in mixtures, crystallization processes, segregation processes, evaporation processes, formation of ferroelectric and / or piezoelectric and / or magnetic and / or ferrielectric and / or
  • the introduction of the guest material or the precursor material in the pore system or in the pores can be done in various ways.
  • the material to be introduced for example, be introduced into the pores as a mixture with at least one excipient, wherein the at least one auxiliary material is removed during or after the introduction. In a preferred embodiment, this removal takes place by evaporation of at least one auxiliary substance.
  • auxiliaries function as solvents for the material to be introduced.
  • mixtures of the material to be introduced and at least one adjuvant are applied in a flowable form to the film in such a way that the mixtures of the material to be introduced and the at least one adjuvant flow into the pores and fill them in whole or in part.
  • the at least one excipient is removed. If the material introduced does not already correspond to the guest material, the introduced material can be converted by conversion into the guest material, wherein the conversion can be carried out before or after removal of the at least one adjuvant.
  • the material to be introduced is introduced into the pores in the form of a melt.
  • the Ma material to be introduced is heated to a temperature which is above the glass transition temperature and / or above the melting point of the material to be introduced. So then the material to be introduced flows into the pores. Subsequently, the introduced material can be solidified by crystallization and / or glazing or converted by any transformation in the guest material.
  • the material to be introduced is introduced into the pores as a melt in such a way that, after the introduction, a volume reservoir of the melt of the introduced material remains on the surface of the foil, the melt of the material in said volume reservoir with into the pores introduced melt of the material is in contact.
  • a crystallization process may be carried out, characterized in that molten material is at least partially or wholly converted into crystals of the material.
  • the crystallization process can preferably be carried out in such a way that the material of a starting temperature above its melting point to a target temperature below its melting point is cooled continuously. The temperature change per time can be kept constant or changed during the cooling process con stant.
  • the material is heated from an initial temperature above its melting point to a target temperature below its
  • the material is quenched from a starting temperature above its melting point to a target temperature below its melting point and then held space for a suitably selected time at said target temperature, again with the material being brought into contact with the bulk reservoir stands on the surface of the film material.
  • the material to be introduced is introduced into the pores as a melt in such a way that more than 80% by volume, preferably more than 90% by volume, very particularly preferably more than 99% by volume, of the total with the pore system is present after introduction in contact with molten material within the pore system.
  • a crystallization process can be carried out, characterized in that the molten material is at least partially or completely converted into crystals of the material, and that more than 80% by volume, preferably more than 90% by volume, more preferably more than 99% by volume, of the material in contact with the pore system in molten form within the pore system.
  • the crystallization process can preferably be carried out in such a way that the material is cooled continuously from an initial temperature above its melting point to a target temperature below its melting point.
  • the temperature change per time can be kept constant or changed during the cooling process.
  • the material is separated from a starting temperature above its melting point to a target temperature below half its melting point with a constant temperature decrease of preferably less than 10 K / min, more preferably less than 1 K / min, most preferably less than 0, 1 K / min, cooled.
  • the material is quenched from an initial temperature above its melting point to a target temperature below its melting point and then held at said target temperature for a suitably selected period of time.
  • the deformable film according to the invention preferably before a thermal shock resistance, which allows materials by means of processes as a melt in the pores of the film traversbrin conditions when the materials are sparingly soluble.
  • Prior art processes requiring the processing of materials in dissolved form are disadvantageous when said materials are sparingly soluble. This problem can be overcome with the method according to the invention.
  • the introduction of the guest material or of the precursor material into the pores of the film takes place by means of vapor deposition.
  • Advantageous variants of the vapor deposition which can be used for this purpose are any forms of physical vapor deposition, any Form men chemical vapor deposition, any forms of pulsed vapor deposition methods, as well as arbitrary forms of atomic layer deposition.
  • the present invention also relates to the use of erfindungsge MAESSEN deformable film as a component in transdermal patches; as a component of implants; as a component of contraceptive devices; as a depot for pregnancy-preventing substances; as a physical barrier preventing sperm and egg from meeting, or as a component of such a physical barrier; as a filter membrane, eg in electrophoresis, high-temperature gas separation, filtration or separation; as a support structure, eg in the form of a substrate for tissue engineering; as a component in catalysis; as a component in the sensor system; as a component in optoelectronics; as a component xibler batteries, eg for wristwatches; as a component of fuel cells and / or solar cells; as separators and / or separator layers between different compartments in fuel cells and / or energy storage systems and / or energy conversion systems; and / or as a forensic security feature or identification tag.
  • a filter membrane
  • the deformable film according to the invention is advantageous to use as a component of active ingredient release systems.
  • this is loaded with at least one pharmaceutical agent which is released over periods of preferably more than 12 hours, more preferably of more than 72 hours, most preferably of more than four weeks.
  • the film according to the invention can be used as a depot for the long-term release of at least one pharmaceutical active substance.
  • the active ingredient is a sparingly soluble pharmaceutical agent.
  • Such agents or materials can be introduced into the pores of the film according to the invention.
  • the deformable film according to the invention is used as a drug delivery system with controllable dispensing rate times (delayed release).
  • the delayed delivery can be controlled via: Pore design (control over: length of diffusion paths, tortuosity) and crystal design (different dissolution behavior per crystal size, type, habitus, - costume, number and degree of filling (pore filling)).
  • the deformable film according to the invention finds application for the delivery of poorly soluble (melt infiltration required), resorbable substances on the skin (substances should not be administered orally (reason: toxic and / or overdose).
  • medicines are used in the areas of hormone therapy, pain medication, wound healing (open wounds), or with high toxicity (cancer therapy), dual medication (avoidance of direct contact between drugs, eg allergy tests), addiction (eg. Nicotine, metadon).
  • the foil glass according to the invention can be used as a drug delivery system for the active substance acetaminophen (paracetamol).
  • the film according to the invention can be applied as a transdermal patch.
  • at least one guest material is released over an arbitrarily selectable period of time with an arbitrarily adjustable release kinetics.
  • transdermal patches and / or implants are loaded with a material which contains at least one pharmaceutical active substance.
  • the release of at least one pharmaceutical active substance from transdermal patches and / or from implants contained in the material can preferably take place over a period of more than one day, more preferably of more than four weeks, very particularly preferably of more than one year.
  • the transdermal patches and / or implants are highly stable under physiological conditions of use during use.
  • transdermal patches and / or implants under physiological conditions during use by dissolving less than 2% of their mass within one year, more preferably less than 2% of their mass within 10 years, especially before given to less than 2% of their mass within 20 years, lose.
  • the inven tion proper film preferably has the advantageous property, when applied to or in humans or animals movements of the organism concerned, such as contractions of the intestine or muscle movements, anpas sen to.
  • the film according to the invention can be used as a long-term depot of pregnancy-preventing substances and / or as a physical barrier which prevents the meeting of sperm and egg.
  • Another field of application of the film according to the invention is its use in separation applications and in the filtration of aggressive liquids and liquids with pH values in the range from 1 to 9 and liquids containing organic solvents.
  • Another field of application of the film according to the invention is its use as a support structure Ver.
  • Ver a support structure
  • he inventive film used as a substrate for tissue engineering. It is advantageous here that cell cultures can be grown on one side of the film according to the invention, while nutrient media can be supplied from the opposite side.
  • the film according to the invention can also be used as a component of flexible batteries for watches, as a component of fuel cells and / or solar cells, as well as separator and / or separator layer between different compartments in fuel cells and / or energy storage systems and / or energy conversion systems.
  • the film according to the invention can be used as forensic security features or identification tags, which is connected in a vorteilhaf th embodiment variant with another object such that it can not be replaced or not non-destructive.
  • the preform is an alkali borosilicate glass in the form of a flat glass verwen det.
  • the demixing process is realized between 550 - 750 ° C for ⁇ 25 h.
  • the flat glass is heated to T ⁇ 750 ° C and loaded with forces ⁇ 2 N. Feeding speeds> 5 mm / min and take-off speeds> 50 mm / min are used.
  • the process duration is> 4 h.
  • the stretched product (thin glass) has a thickness of 1 to 100 ⁇ m and a width of> 10 cm.
  • the phases (a borate-rich phase and a silicate-rich phase) show an anisotropic orientation parallel to the tensile direction.
  • the next step is to cut the thin glass into an area of 10 x 10 cm using a C0 2 laser.
  • basic extraction in 0.5 M NaOH can be carried out for 1 h to remove the finely dispersed silica or for pore coarsening.
  • the porous silicate-rich Mate rial is washed in H 2 0 and dried.
  • the deformable film obtained in this way has a homogeneous Po rensystem with an anisotropic pore distribution parallel to the pulling direction.
  • the film is deformable (minimum bending radius ⁇ 15 cm) and has pore sizes ⁇ 300 nm.
  • the porosity of the deformable film is 10% to 90%, whereas the thickness of the deformable film is 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the average pore diameter of the pores is 2 nm to 500 nm.
  • the resulting film is particularly suitable for use in the field of controlled drug delivery in the form of or as a component of transdermal patches and implants.
  • the deformable film obtained in this way has an isotropically oriented pore system with at least two pore textures.
  • the pore texture varies within the thickness of the flexible film (z-direction). There is a step-like transition between the two pore textures.
  • the porosity of the deformable film is 10% to 90%, whereas the thickness of the deformable film is 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the average pore diameter of the pores is 2 nm to 500 nm.
  • the preform used is a sodium borosilicate flat glass with a homogeneous composition outside the miscibility gap.
  • the drafting process (stretching) is performed as in Embodiment 1.
  • Drawing product is in a non-segregated state. It follows the blank of the thin glass as described in Example 1. Subsequently, the chemical composition is locally changed by a locally limited ion exchange (eg: ion exchange Na + ⁇ -> Li + ). The replacement and the demixing take place as described in the patent application DE 10 2015 224005.3. After ion exchange, the stretched product is locally limited in a segregated state. The Selective removal of the phase is carried out as described in Example 1 ben.
  • a locally limited ion exchange eg: ion exchange Na + ⁇ -> Li + .
  • the deformable partially porous film obtained in this way has a homogeneous, isotropically oriented, areal limited pore system (x-y-direction).
  • the porosity of the deformable film is 10% to 90%, whereas the thickness of the deformable film is 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the average pore diameter of the pores is 2 nm to 500 nm.
  • the preform used is a homogeneous sodium borosilicate flat glass which is stretched.
  • the stretching is realized at temperatures> 760 ° C, feed rates> 5 mm / min and take-off speeds> 50 mm / min and tensile forces ⁇ 2 N.
  • the stretched product is in a non-segregated state. Over a local limited heat input selected areas of the drawn product are segregated.
  • the regions After the segregation process, the regions have a sodium borate rich phase and a silicate rich phase. Over a selective distance, which is carried out as in Embodiment 1, the sodium borate rich phase is dissolved.
  • the film obtained in this way is partially porous and deformable.
  • the porous areas are optionally spatially separated. Depending on the temperature and duration, areas with different pore textures are obtained.
  • the porosity of the deformable film is 10% to 90%, whereas the thickness of the deformable film is 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the mean pore diameter of the pores is 2 nm to 500 nm.
  • the fields of application of the deformable films obtained in the described embodiments 1-4 are, in particular, in the area of separators for batteries and fuel cells, as a flexible membrane for gas separation as well as catalysis and sensor technology.
  • the film obtained in Example 1 is particularly suitable for the use of thin glasses in the area of controlled drug delivery in the form of transdermal patches and implantation th.
  • the pores of the film produced in Embodiment 1 are filled with a guest material.
  • Acetaminophen surface layers show the acetominophen nanocrystals in the pores a significantly modified dissolution behavior with preferably about 10 times longer release times than corresponding bulk samples.
  • bracket, guide (avoiding bending and reducing the constriction perpendicular to the direction of pull), furnace including insulation (reduction of thermal convection, insulation is adaptable to the flat and foil preform), supply and withdrawal unit (vab) with controlled adjustment fast speeds (v to , v from ), winding unit (winding of the film glasses) or cutting module (cutting the film glasses into sheets (with laser or diamond cutter), process control units.
  • Oven length approx. 50 cm with controlled heating zones 1st heating zone 1: continuous heating of the flat glass
  • 2nd heating zone 2 narrow hot zone (about 2-3 cm long), temperature increase of about 100 K.
  • Heating zone 3 Cooling section: rapid cooling to Tg of the glass (reduction of stresses in the glass)
  • Process control load cell for indirect control of viscosity, optical measuring instruments (for example line sensor) to determine the final diameter, thermometer control units for controlling the temperature in the furnace.
  • Heating length approx. 5-10 cm
  • Edge lengths 100 - 70 mm x XX mm (based on cut)
  • FIGS. 1 and 2 show schematically in FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 1 shows a horizontal drawing process with winding
  • Fig. 2 shows a horizontal drawing process with cutting module.
  • a flat glass 1 in a drawing direction Z is supplied to a guide 2 to a heater 3.
  • a load cell 4 and a holder 5 is arranged, which passes the flat glass 1 before entering the heater 3.
  • the heater 3 has a temperature measuring device 6 with heat coils.
  • the heating device 3 comprises a first heating zone 7, a second heating zone 8 and a third heating zone 9, which passes through the flat glass 1 nacheinan.
  • a film glass 10 which leaves the and an optical measuring unit 11 passes.
  • the foil glass is wound after passing through the measuring unit 11 using a trigger 12 including winding on.
  • the sheet glass is cut by using a blanking module 13 to obtain thin glass sheets 14.
  • CPG deformable silicate
  • FIG. 3 schematic sketches of the film produced according to system 1 are shown glass.
  • a a schematic sketch of a CPG without pore orientation
  • b a schematic sketch of a CPG with pore orientation is shown.
  • the glass is shown in white and the pores are shown in black.
  • Fig. 4 is a schematic representation of the manufacturing process according to sys tem 1 refer. On the left side a schematic representation of the manufacturing process of a CPG with pore orientation and on the right side a schematic representation of a manufacturing process of a CPGs without pore orientation is shown.
  • System 2 With System 2, partially porous, deformable silica film glasses (NBS incl. ion exchange) can be obtained.
  • FIG. 5 schematic sketches of the film produced according to system 2 are shown glass.
  • a is a schematic sketch of a film glass with porosity closed on one side and in the lower representation
  • b a schematic sketch of a film glass with partial permeability is shown. The glass is shown in white and the pores are shown in black.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the production process according to system 2, whereby both CPGs with partial permeability and CPGs with unilateral permeability can be produced according to this scheme.
  • FIG. 7 shows a schematic sketch of the nanoporous glass ceramic produced in accordance with system 3 in the form of a foil glass.
  • a Si0 2 -Glasmatrix 15 shown in white
  • wel cher pores 16 shown in black
  • rutile crystals 17 shown as ge grazed dots
  • Anastaskristalle 18 shown as crosses
  • FIG. 8 shows a schematic illustration of the production process according to system 3, it being possible to produce nanoporous glass ceramics in the form of a foil glass according to this scheme. d) Application examples
  • the film glasses made according to System 1, System 2 and System 3 can be used as a drug delivery system with controllable dispensing rate times (delayed delivery).
  • the delayed release is controlled by: pore design (control over: length of diffusion paths, tortuosity) and crystal design (different dissolution behavior per crystal size, type, -hibtion, -tracht, -number and degree of filling (pore filling)).
  • the film glasses produced in accordance with System 1, System 2 and System 3 can also find application for the delivery of suitseriesli chen (melt infiltration required) on the skin resorbable Substan zen (substances should not be administered orally (reason: toxic and / or overdose ).
  • medicines are used in the areas of hormone therapy, pain medication, wound healing (open wounds), or with high toxicity (cancer therapy), dual medication (avoidance of direct contact between drugs, eg allergy tests), addiction (eg. Nicotine, metadon) considered.
  • foil glasses produced according to system 1, system 2 and system 3 each have the following advantages:
  • CPG are non-toxic (amorphous, Si0 2 ) and adaptable to the patient's movement (deformable, better wearing comfort, better contact between skin-foil glass).
  • the foil glass additionally has disinfecting properties. How strongly these are pronounced, is about crystal content, phasing, exposure time and light scattering at the Pore surfaces (UV light on the outer surface of the foil glass) can be regulated. The differences in texture and surface (more acidic surfaces) become the setting of the delayed drug delivery, crystallization and integration of other functional units (increased roughness and surface tension allows better attachment to polymer adhesive pads for attaching the deformable foil glasses to the skin surface). Depending on the composition of the deformable film, properties such as skin compatibility are adaptable. A further advantage is the firm integration of the functional crystals (eg based on TiO 2 ) into the glass matrix, which have no nanotoxicity in combination.
  • the functional crystals eg based on TiO 2
  • This exemplary embodiment is based on exemplary embodiment 7 and is based on a nanoporous film glass produced according to the system 1 described there, which serves as a drug delivery system for the active ingredient
  • Acetaminophen (acetaminophen) should be used.
  • the nanoporous sheet glass produced according to System 1 is filled with acetaminophen.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of the production process of the nanoporous film glasses filled with acetoaminophen, starting with the schematic representation of the porous film glasses produced according to system 1.
  • Adaptation of the crystal stability eg melting temperature, reduction of T m eg from 150 ° C. (pore diameter: 60 nm) to 140 ° C. (pore diameter: 43 nm)
  • thermodynamic stability ranges of the acetaminophen polymorphs as a function of the CPG pore diameters.
  • sketches of free Gibbs energies as a function of temperature for (a) large pores and (b) small pores are shown.
  • the vertical arrows indicate how the increasing contribution of free surface energy shifts the curves as the pore diameter decreases.
  • a qualitative phase diagram is shown showing the stability of the three crystalline forms of acetaminophen depending on the temperature and the inverse pore diameter.
  • substance delivery studies :
  • Acetaminophen (circles, Form II) and amorphous ACE (bottom triangles) in phosphate buffered saline (PBS) embedded in pores with diameters of 60 nm.
  • PBS phosphate buffered saline
  • Crystalline acetaminophen shows a delayed release behavior compared to amorphous acetaminophen.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine deformierbare Folie aus mindestens einem anorganischen nicht‐metallischen Material, welche zumindest bereichsweise Poren aufweist. Die Porosität der deformierbaren Folie beträgt 10 % bis 90 %, die Dicke der deformierbaren Folie beträgt 1 µm bis 100 µm, und der mittlere Porendurchmesser der Poren beträgt 2 nm bis 500 nm. Aufgrund der Kombination dieser speziellen Parameter wird vorteilhafterweise eine Folie erhalten, die sowohl deformierbar ist als auch eine gute mechanische Stabilität bzw. Bruchfestigkeit aufweist. Zudem hat sie eine höhere Stabilität gegenüber hohen Temperaturen und organischen Lösungsmitteln als Kunststofffolien. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie.

Description

Deformierbare Folie aus mindestens einem anorganischen nicht-metallischen Material. Verfahren zu deren Herstellung, sowie deren Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine deformierbare Folie aus mindestens einem anorganischen nicht-metallischen Material, welche zumindest be reichsweise Poren aufweist. Die Porosität der deformierbaren Folie beträgt 10 % bis 90 %, die Dicke der deformierbaren Folie beträgt 1 miti bis 100 miti, und der mittlere Porendurchmesser der Poren beträgt 2 nm bis 500 nm. Auf grund der Kombination dieser speziellen Parameter wird vorteilhafterweise eine Folie erhalten, die sowohl deformierbar ist als auch eine gute mechani sche Stabilität bzw. Bruchfestigkeit aufweist. Zudem hat sie eine höhere Stabi lität gegenüber hohen Temperaturen und organischen Lösungsmitteln als Kunststofffolien. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie sowie die Verwen dung der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie. Poröse Membranen aus anorganischen Materialien werden unter anderen durch mechanische Zerteilung aus Blöcken hergestellt. Diese Technik ermög licht ausschließlich Membrandicken > 80 miti. Zudem werden während der Bearbeitung teilweise Defekte und Spannungen im Glas erzeugt. Es kann zur Auslaugung bzw. Änderung der chemischen Zusammensetzung an der Ober fläche kommen. Diese Effekte führen zum Bruch des Glases, wodurch die Her stellung von Membranen kleinerer Flächen (< 10 cm2) und Dicken ausge schlossen ist.
Poröse Glasmembranen werden aus entmischbaren Alkaliborosilikatgläsern, welche während einer Wärmebehandlung in eine silikatreiche und säurelösli che Phase separieren, hergestellt. Nach der sauren und alkalischen Extraktion weisen die Gläser ein offenes Porensystem mit Poren im Bereich von 1 - 1000 nm auf. Zur Herstellung von Membrandicken > 100 pm werden poröse bzw. nicht-poröse Glasblöcke mechanisch zugeschnitten (DE 2462567 Al). Die Formgebung von porösen Dünngläsern(< 1 mm) erfolgt aus der Schmelze un ter Anwendung der Verfahren zur Produktion von Dünngläsern wie z.B. der Down-Draw- (DE102004007560B4), Overflow- (Fusion-) (EP0019353 Al) oder Float- (DE102005019646A1), bzw. Walzprozesse (DE102009026869A1). Wei terhin ist es möglich nicht-poröse Dünngläser (Mikroskopie-Gläser) durch Ver ziehen einer Vorform (Flachglas) herzustellen (DE000001057743B). Der Membranzuschnitt erfolgt u.a. mittels Laser. Nach der Formgebung erfolgt die Einstellung der Porosität über einen separaten Wärmeprozess und anschlie ßender Extraktion. Durch die Herstellung poröser Gläser aus der Schmelze können größere Flächen hergestellt werden. Die hier beschriebenen Techno logien ermöglichen jedoch keine Herstellung anisotrop orientierter Poren strukturen. Neben Membranen (d > 80 pm) sind auch Glasrohre und -Stäbe (US 4780369, US 4042359), Hohlfasern (DE 2462567 Al) Granulat
(W02014042987), Kugeln bzw. Platten (DE 19848377 Al) aus dem porösen Material herstellbar. Handelsübliche Namen poröser Gläser sind z. B.:
VYCOR®, CPG, Biorari, Trisopor, Trisoperl.
Die Alkaliborosilikatgläser eignen sich zudem zur Herstellung anisotrop, orien tierter Porenstrukturen, welche unter Zugspannung über einen zusätzlichen Wärmebehandlungprozess hergestellt werden (DE 102011013082 Al, WO 2012119712 Al). Die anisotrope Orientierung der Poren erfolgt während ei- nes langsamen re-draw-Prozesses bei Temperaturen im Bereich der spinodalen Entmischung unter Druck- bzw. Zugbelastung aus einem
Glastemplat. Bei bisherigen Verfahren (DE 102011013082 Al) wird eine Zug spannung auf das ausschließlich nicht entmischte Glastemplat ausgeübt und der Ofen optional relativ zum Glastemplat bewegt. Hierbei werden Ausdeh nungen zwischen 5 bis 50 % realisiert.
Weiterhin können Membranen durch Verwendung einer Vorform, bestehend aus zwei miteinander verschmolzenen entmischbaren Gläsern, mit lokal von einander getrennten Porengrößen hergestellt werden. Die porösen Glas membranen werden u.a. zur Gastrennung, als Membranreaktor (DE 10 2009 026869 Al), zur Ultrafiltration und als lonenaustauschmembran (DE 2462567 Al) eingesetzt. Alternativ können Gläser welche ausschließlich an der Oberflä che eine offenporige Porosität zeigen über einen lonenaustausch (z.B.: Aus tausch Na+ <-> Li+ hergestellt werden (DE 10 2015 224005 Al). Diese Technik kann ebenfalls zu Herstellung von anorganischen Materialien, welche Poren aufweisen, eingesetzt werden.
Weiterhin ist die Herstellung flexibler Alkalisilikatgläser über eine Suspension aus Glasgranulat und Wasser möglich. Durch eine Wärmebehandlung inkl. Schäumen und Verglasung wird ein zellulärer Glaskörper erhalten
(US4824807).
Wirkstoffverpackungen aus nicht-porösem Dünnglas werden unter anderem in transdermalen Pflastern bzw. Hüllen zur kontrollierten Medikamentenab gabe eingesetzt. Dadurch werden Wirkstoffverunreinigungen, der Kontakt mit Wasser bzw. Luft sowie der Kontakt zwischen Polymer und Wirkstoff vermie den, wodurch die Langzeitbeständigkeit des Medikaments erhöht wird. Wei terhin ist es möglich lichtempfindliche Wirkstoffe durch Verwendung speziel ler Dünngläser zu schützen (DE 10 2010 050242 Al). Stents werden unter anderem mit porösen Gläsern / Glaskeramiken (dpore < 100 nm) beschichtet. Diese dienen als Depotsystem. Im Vergleich zu Polymeren wird dadurch eine idealere Adhäsion zwischen Wirkstoff und Trägermaterial erzielt und eine Delaminierung des Trägermaterials vermieden (WO 2008/002667). Poröse Mikrokugeln können u.a. zur Radiotherapie, im Bereich der Kernspin- Tomographie als neuartiges Kontrastmittel sowie als Medikamentenabgabe system verwendet werden.
Nach dem Stand der Technik sind anorganische Materialien, die deformierbar aber nicht porös sind, bekannt. Auch sind anorganische Materialien bekannt, die porös, jedoch nicht deformierbar sind. Weiterhin sind flexible poröse Kunststoffmembranen Stand der Technik. Kunststoffe und somit Kunststofffo lien bzw. Kunststoffmembranen weisen jedoch intrinsische Nachteile hinsicht lich ihrer Stabilität bei höheren Temperaturen oder gegen organische Lö sungsmittel auf. Diese Einschränkungen limitieren das Anwendungsspektrum von Kunststoffmembranen. Schließlich ist deren Beladung mit Gast- Materialien aufgrund ihrer teilweise limitierten Stabilität bei Temperaturen oberhalb ihrer Glasübergangstemperatur beziehungsweise ihres Schmelz punktes limitiert. Weiterhin wird die Beladung durch die geringe Oberflächen energie ihrer Porenwände behindert. Poröse Membranen aus anorganischen Oxiden lösen zwar diese Probleme, sind aber nicht deformierbar. Weiterhin ist es nach dem Stand der Technik nicht möglich, anisotrop orientierte Porensys teme mit einer Vorzugsrichtung in anorganischen Membranen zu erzeugen, die Tortuositäten von größer als 1 aufweisen.
Ausgehend hiervon war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Folie anzugeben, die einerseits deformierbar ist und eine gute mechanische Stabili tät aufweist, andererseits jedoch auch eine erhöhte Stabilität gegenüber ho hen Temperaturen und organischen Lösungsmitteln aufweist.
Diese Aufgabe wird bezüglich einer deformierbaren Folie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und bezüglich eines Verfahrens zur Herstellung einer deformierbaren Folie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Pa tentanspruch 27 gibt Verwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie an. Die abhängigen Patentansprüche betreffen bevor zugte Ausgestaltungsformen.
Erfindungsgemäß wird somit eine deformierbare Folie aus mindestens einem anorganischen nicht-metallischen Material angegeben, welche zumindest be reichsweise Poren aufweist. Die Porosität der deformierbaren Folie beträgt 10 % bis 90 %. Die Dicke der deformierbaren Folie beträgt 1 miti bis 100 miti. Der mittlere Porendurchmesser der Poren beträgt 2 nm bis 500 nm.
Mit der erfindungsgemäßen Folie kann somit erstmals eine Folie aus einem anorganischen nicht-metallischen Material bereitgestellt werden, die zumin dest bereichsweise Poren aufweist, und die sowohl deformierbar ist als auch eine gute mechanische Stabilität aufweist.
Erfindungsgemäß wurde dabei überraschenderweise festgestellt, dass eine Folie aus einem anorganischen nicht-metallischen Material, welche zumindest bereichsweise Poren aufweist, dann eine gewisse Deformierbarkeit sowie eine gute mechanische Stabilität aufweist, wenn die Dicke der Folie 1 miti bis 100 miti beträgt, die Porosität der Folie 10 % bis 90 % beträgt, und der mittlere Porendurchmesser der Poren 2 nm bis 500 nm beträgt.
Hierbei wurde herausgefunden, dass sowohl die Deformierbarkeit bzw. Ver formbarkeit der Folie als auch die mechanische Stabilität bzw. die Bruchfestig keit der Folie von einem Zusammenwirken der Porosität und der Dicke der Folie sowie des mittleren Porendurchmessers bzw. der Porengröße der Poren abhängen. So wurde festgestellt, dass in Stabilitätsfällen mit Bruchfestigkeiten > 0,1 N/mm2, vorzugsweise bestimmt nach bzw. in Anlehnung an DIN EN 13024-1, die Deformierbarkeit der Folie mit zunehmender Porosität der Folie und mit abnehmender Dicke der Folie proportional zunimmt. Allerdings muss eine gewisse Mindestdicke der Folie von 1 pm eingehalten werden, um eine ausreichende mechanische Stabilität zu gewährleisten. Zudem wurde heraus gefunden, dass die dickennormiere Bruchfestigkeit bei Porositäten von < 10 % sowie bei Porengrößen von < 2 nm einen kritischen Wert unterschreitet. Auch konnte festgestellt werden, dass die dickennormiere Bruchfestigkeit bei Porositäten von > 90 % ebenfalls einen kritischen Wert unterschreitet und dort bei steigender Porosität unabhängig von der Porengröße sinkt.
Die Dicke der Folie, die Porosität der Folie sowie der mittlere Porendurchmes ser der Poren sind bei der erfindungsgemäßen Folie somit so gewählt, dass eine Folie erhalten wird, die sowohl deformierbar ist als auch eine gute me chanische Stabilität aufweist. Dadurch, dass die erfindungsgemäße deformierbare Folie aus einem anorga nischen nicht-metallischen Material besteht, weist sie eine erhöhte Stabilität gegenüber hohen Temperaturen und organischen Lösungsmitteln auf. Die erfindungsgemäße Folie hat somit nicht die bekannten Nachteile einer Kunst stofffolie bzw. einer Folie aus organischem Material. Verglichen mit Kunst stofffolien weist die erfindungsgemäße Folie eine deutlich höhere Stabilität bei höheren Temperaturen oder gegen organische Lösungsmittel auf. Zudem wird die Beladung der Poren der erfindungsgemäßen Folie mit Gastmaterial nicht wie bei Kunststofffolien aufgrund einer teilweise limitierten Stabilität bei Temperaturen oberhalb der Glasübergangstemperatur limitiert oder durch eine geringe Oberflächenenergie der Porenwände behindert.
Die Porosität der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie und der mittlere Porendurchmesser der Poren können beispielsweise mittels
Quecksilberporosimetrie oder mittels Stickstoff-Tieftemperatur-Adsorption bestimmt werden.
Die erfindungsgemäße deformierbare Folie kann verschiedene poröse Berei che umfassen, welche jeweils eine unterschiedliche Porosität aufweisen und/oder in welchen die Poren einen unterschiedlichen mittleren Poren durchmesser aufweisen. Zudem kann die erfindungsgemäße deformierbare Folie in einer bevorzugten Ausführungsform neben porösen Bereichen auch nicht-poröse Bereiche enthalten. Die porösen Bereiche können dabei mit den nicht-porösen Bereichen oder auch untereinander in räumlich beliebiger Wei se sowie in beliebiger Abfolge innerhalb der Folie kombiniert werden. Die er findungsgemäße Folie kann jedoch auch nur poröse Bereiche und somit keine nicht-porösen Bereiche enthalten.
Die erfindungsgemäße Folie ist deformierbar, d.h. sie kann einer Deformation bzw. einer Verformung durch eine äußere, z.B. mechanische, Einwirkung un terzogen werden, ohne dass es zu einem Bruch der Folie bzw. des Materials der Folie kommt. Unter einem Bruch ist das vollständige Trennen der Folie bzw. des Materials der Folie in mindestens zwei nicht miteinander verbunde ne Teile zu verstehen. Eine Deformation kann beispielsweise zu einer Ände rung der Form und/oder der Kontur und/oder der Krümmung in zumindest einer Richtung und/oder der Oberflächentopographie und/oder der äußeren Oberfläche und/oder des Volumens und/oder der Dichte und/oder der spezi fischen Oberfläche und/oder Porosität der Folie führen. Eine Deformation der Folie kann erfolgen, wenn zumindest auf einen Bereich der Folie zumindest eine äußere, z.B. mechanische, Einwirkung wirkt. Eine Deformation führt so mit zu einer Umwandlung eines Ausgangszustands der Folie vor der Deforma tion zu einem deformierten Zustand der Folie nach der Deformation. Der Aus gangszustand muss nicht notwendigerweise in irgendeiner Form stabil oder statisch sein oder einem Gleichgewicht entsprechen. Vielmehr kann der Aus gangszustand auch transienter Natur sein oder nur für einen begrenzten Zeit raum beliebiger Länge Bestand haben. Der Ausgangszustand kann auch selbst durch eine vorherige Deformation der Folie erzeugt worden sein. Auch der deformierte Zustand muss nicht in irgendeiner Form stabil oder statisch sein oder einem Gleichgewicht entsprechen. Vielmehr kann der deformierte Zu stand dauerhafter oder transienter Natur sein oder nur für einen begrenzten Zeitraum beliebiger Länge Bestand haben. Der deformierte Zustand kann auch einer weiteren Deformation unterzogen werden.
Der Grad der Deformierbarkeit der erfindungsgemäßen Folie kann durch die Wahl der Dicke und der Porosität der Folie sowie des mittleren Porendurch messers der Poren innerhalb der erfindungsgemäßen Bereiche dieser Parame ter eingestellt werden. Mit anderen Worten kann durch die Änderung der Dicke und der Porosität der Folie sowie des mittleren Porendurchmessers der Poren innerhalb der erfindungsgemäßen Bereiche der Grad der
Deformierbarkeit der erfindungsgemäßen Folie beeinflusst bzw. verändert werden. Grundsätzlich gilt hierbei, dass eine Verringerung der Dicke der Folie und/oder eine Erhöhung der Porosität der Folie innerhalb der erfindungsge mäßen Bereiche zu einer höheren Deformierbarkeit der Folie führen.
Der Grad der Deformierbarkeit der erfindungsgemäßen Folie kann dabei durch verschiedene Parameter, wie z.B. den Mindestbiegeradius und/oder den maximalen relativen Torsionswinkel, charakterisiert werden. Der maxima le relative Torsionswinkel ist vorzugsweise größer l°/cm, besonders bevorzugt größer 107cm, ganz besonders bevorzugt größer 607cm, insbesondere grö ßer 907cm. Der Torsionswinkel kann dabei so bestimmt werden, dass ein ers ter Bereich der Folie fixiert wird, während auf einen zweiten Bereich der Folie eine Kraft so einwirkt, dass es zu einer Torsion der Folie kommt. Der maximale relative Torsionswinkel entspricht dann dem maximalen Torsionswinkel, der erreicht werden kann, bevor das Material bricht, geteilt durch den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich.
Vorzugsweise können sämtliche oder zumindest einige der mechanischen Ei genschaften und/oder der sonstigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Folie mit der Richtung variieren und somit anisotrop sein. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Folie vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Die erfin dungsgemäße Folie kann derart ausgeführt sein, dass sich zumindest eine be liebige Eigenschaft entlang zumindest einer Raumrichtung innerhalb der Folie ändert. Die Eigenschaft kann dabei u.a. ausgewählt sein aus der Größe der Poren, der Porosität der Poren-aufweisenden Bereiche, dem Anteil der Po renöffnungen an der Oberfläche der Folie und der Zusammensetzung der Po renwände. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass sich verschiedene Eigen schaften in einer beliebigen Kombination entlang einer bestimmten Raum richtung ändern. Ebenso ist denkbar, dass sich verschiedene Eigenschaften und/oder verschiedene beliebig zusammengesetzte Gruppen von Eigenschaf ten entlang verschiedener Raumrichtungen ändern. In allen Fällen können die Änderungen der Eigenschaft kontinuierlich erfolgen und/oder in Form von zumindest einer und/oder mehrerer Stufen. Weiterhin können sich verschie dene Eigenschaften die sich innerhalb der erfindungsgemäßen Folie entlang einer oder mehrerer Richtungen ändern, unabhängig voneinander kontinuier lich und/oder in Stufen ändern.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine anorganische nicht-metallische Material ausgewählt ist aus der Gruppe beste hend aus
a) anorganischen Gläsern, vorzugsweise oxidischen Gläsern, alkalibo rat-haltigen Gläsern, Borosilikatgläsern, insbesondere Alkaliborosilikatgläsern, wobei die anorganischen Gläser optional Cer, Aluminium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alka limetalle enthalten,
b) anorganischen Glaskeramiken, vorzugsweise oxidischen Glaskera miken, alkaliborat-haltigen Glaskeramiken, Borosilikat-haltigen Glaskeramiken, insbesondere Alkaliborosilikat-haltigen Glaskera miken, wobei die anorganischen Glaskeramiken optional Cer, Alu minium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alkalimetalle enthalten,
c) Oxiden, vorzugsweise Si02, Al203, Ti02, Zr02, Ce02, B203, und d) Mischungen hiervon, welche vorzugsweise mindestens ein anorga nisches Oxid enthalten, wobei das anorganische Oxid bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Si02, Al203, Ti02, Zr02, Ce02, B203 und Mischungen hiervon.
Mit den genannten Materialien können auf besonders einfache Weise erfin dungsgemäße Folien mit einer gewissen Deformierbarkeit und einer guten Bruchfestigkeit erhalten werden. Insbesondere sind hierbei die Herstellung der Poren sowie die Einstellung der Foliendicke, der Porosität und des mittle ren Porendurchmessers bei der Herstellung der Folie auf einfache Weise mög lich. Besonders bevorzugt ist das mindestens eine anorganische nicht metallische Material ein Borosilikatglas, insbesondere ein Alkaliborosilikatglas, oder eine Mischung aus Borosilikatgläsern, insbesondere aus
Alkaliborosilikatgläsern.
Weiterhin ist bevorzugt, dass es sich bei dem mindestens einen anorganischen nicht-metallischen Material um eine Mischung aus einem anorganischen Glas, z.B. einem Alkaliborosilikatglas, und einem Oxid, z.B. Ti02, oder um eine Mi schung aus einer anorganischen Glaskeramik, z.B. einer Alkaliborosilikat- haltigen Glaskeramik, und einem Oxid, z.B. Ti02, handelt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
deformierbaren Folie ist dadurch gekennzeichnet, dass
die Porosität der Folie 20 % bis 70 %, bevorzugt 40 % bis 70 %, be sonders bevorzugt 60 % bis 70 %, beträgt, und/oder
der mittlere Porendurchmesser der Poren 2 nm bis 100 nm, bevor zugt weniger als 2 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt 2 nm bis 10 nm, beträgt, und/oder die Dicke der Folie 2 mih bis 80 pm, bevorzugt 5 mih bis 50 pm, be sonders bevorzugt 10 mih bis 20 pm, beträgt.
Durch Wahl dieser spezifischeren Bereiche für die Porosität der Folie, den mittleren Porendurchmesser der Poren und/oder die Dicke der Folie können die Deformierbarkeit sowie die mechanische Stabilität der Folie noch weiter verbessert werden.
Die Standardabweichung der Porendurchmesserverteilung ist vorzugsweise kleiner 25 %, besonders bevorzugt kleiner 5 %, ganz besonders bevorzugt kleiner 1%.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Poren aufweisenden Bereiche der deformierbaren Folie eine innere Oberfläche von mehr als 5 m2/g, bevorzugt von mehr als 50 m2/g, besonders bevorzugt von mehr als 500 m2/g, aufwei sen. Zudem ist es bevorzugt, dass die Porosität der die Poren aufweisenden Bereiche der deformierbaren Folie mehr 5 %, bevorzugt mehr als 25 %, be sonders bevorzugt mehr als 60 % beträgt. Die Tortuosität der Porensysteme ist vorzugsweise größer 1,1, besonders bevorzugt größer 2, ganz besonders bevorzugt größer 5. Die innere Oberfläche der Poren, die Porosität und/oder die Tortuosität der Porensysteme können beispielsweise mittels
Quecksilberporosimetrie oder mittels Stickstoff-Tieftemperatur-Adsorption bestimmt werden.
Weiterhin kann die äußere Oberfläche des erfindungsgemäßen Materials vor zugsweise zumindest in Teilbereichen Öffnungen des Porensystems aufwei sen. Dabei haben diese Öffnungen vorzugsweise einen Durchmesser von klei ner 1 pm, besonders bevorzugt von kleiner 100 nm, ganz besonders bevorzugt von kleiner 1 nm. Weiterhin ist der Flächenanteil der Öffnungen zumindest in Teilbereichen der Oberfläche des erfindungsgemäßen Materials vorzugsweise größer 5 %, besonders bevorzugt größer 25 %, ganz besonders bevorzugt grö ßer 60 %. Generell ist denkbar, dass nur einzelne Teilbereiche der äußeren Oberfläche des erfindungsgemäßen Materials überhaupt Öffnungen aufwei sen. Auch ist denkbar, dass verschiedene Teilbereiche der Oberfläche der er findungsgemäßen Folie jeweils Öffnungen enthalten, die sich in zumindest einer Eigenschaft, wie etwa ihrem Durchmesser, unterscheiden. Weiterhin ist vorstellbar, dass in verschiedenen Teilbereichen der Oberfläche der erfin dungsgemäßen Folie die Öffnungen unterschiedliche Flächenanteile an der gesamten Oberfläche besagter Teilbereiche besitzen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen deformierbare Folie ist die deformierbare Folie dadurch herstellbar, dass eine Vorform einem Verstreckungsprozess und einem Entmischungsprozess, bei welchem mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und mindestens eine sich von der ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase unterscheidende zweite anorganische nicht-metallische feste Phase entstehen, unterzogen wird und anschließend mindestens ein Teil der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase entfernt wird. Die mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase unterscheiden sich vorzugsweise in ihrer Zusammensetzung voneinan der. Vorzugsweise liegt das volumenprozentuale Verhältnis zwischen der min destens einen ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase und der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase zwischen 9:1 und 1:9, besonders bevorzugt zwischen 7:3 und 1:3, ganz beson ders bevorzugt zwischen 3:1 und 1:1.
Durch diese bevorzugte Ausführungsform wird eine leichte und unkomplizier te Herstellung der erfindungsgemäßen Folie gewährleistet. Durch den Verstreckungsprozess (bzw. Verziehungsprozess) kann die Dicke der Folie auf einfache und genaue Weise eingestellt werden. Der Entmischungsprozess mit dem anschließenden Entfernen der zusätzlichen anorganischen nicht metallischen festen Phase bzw. eines Teils davon ermöglicht auf einfache Weise die Bildung von Poren in der Folie, wobei die Porosität und der mittlere Porendurchmesser bzw. die Porengröße auf einfache und genaue Weise ein gestellt werden können. Die Einstellung der Porosität wird dabei beispielswei se durch die Wahl des volumenprozentualen Verhältnisses zwischen der min destens einen ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase und der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase erreicht. Vorzugsweise enthält die Vorform ein Material oder besteht aus diesem, wel ches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
a) anorganischen Gläsern, vorzugsweise oxidischen Gläsern, alkalibo rat-haltigen Gläsern, Borosilikatgläsern, insbesondere Alkaliborosilikatgläsern, wobei die anorganischen Gläser optional Cer, Aluminium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alka limetalle enthalten,
b) anorganischen Glaskeramiken, vorzugsweise oxidischen Glaskera miken, alkaliborat-haltigen Glaskeramiken, Borosilikat-haltigen Glaskeramiken, insbesondere Alkaliborosilikat-haltigen Glaskera miken, wobei die anorganischen Glaskeramiken optional Cer, Alu minium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alkalimetalle enthalten,
c) Oxiden, vorzugsweise Si02, Al203, Ti02, Zr02, Ce02, B203, und d) Mischungen hiervon, welche vorzugsweise mindestens ein anorga nisches Oxid enthalten, wobei das anorganische Oxid bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Si02, Al203, Ti02, Zr02, Ce02, B203 und Mischungen hiervon.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Poren Porenwände aufweisen, die
zumindest bereichsweise kristallin und/oder zumindest bereichs weise amorph sind, und/oder
zumindest bereichsweise mit Hydroxylgruppen bedeckt sind, be vorzugt mit einer Dichte von einer Hydroxylgruppe pro nm2 Fläche der Porenwände, besonders bevorzugt mit einer Dichte von mehr als 5 Hydroxylgruppen pro nm2 Fläche der Porenwände, und/oder
Oberflächen mit Oberflächenenergien von mehr als 10 mJ/m2, be vorzugt mehr als 100 mJ/m2, besonders bevorzugt mehr als 200 mJ/m2, aufweisen.
Die Oberflächenenergien können beispielsweise bestimmt werden mit IGC (Inverser Gaschromatographie) oder mit Kontaktwinkelmessung oder nach bzw. in Anlehnung an DIN EN 828 oder DIN EN 55660 oder ISO 15989:2004. Durch eine hohe Oberflächenenergie kann eine Behinderung der Beladung der Poren mit einem Gastmaterial vermieden werden. In einer besonders bevor zugten Ausführungsform weisen die Oberflächen der Porenwände dispersive Anteile der Oberflächenergien von > 1 mJ/m2, bevorzugt > 10 mJ/m2 und be sonders bevorzugt > 40 mJ/m2 auf.
Sind die Porenwände mit Hydroxylgruppen bedeckt, können diese beispiels weise ionisiert werden, um Oberflächenladungen zu erzeugen. Auf diese Wei se können die Eigenschaften der Folie beeinflusst bzw. verbessert werden.
Weiterhin ist es bei der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie bevorzugt, dass die Poren zumindest in Teilbereichen der deformierbaren Folie anisotro pe Poren (bzw. anisotrop orientierte Poren) sind. Die deformierbare Folie kann hierbei zumindest bereichsweise ein anisotropes Porennetzwerk aufwei sen. Die Poren weisen besonders bevorzugt eine räumliche Vorzugsrichtung auf, welche durch einen Hermans-Orientierungsparameter von mindestens 0,1, bevorzugt von mehr als 0,5, besonders bevorzugt von mehr als 0,9, ge kennzeichnet ist. Der Hermans-Orientierungsparameter kann dabei mit SAXS- Messungen (Small-angle X-ray Scattering) bestimmt werden bzw. aus den aus den SAXS-Messungen erhaltenen Daten berechnet werden. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Folie anisotrope Poren bzw. Poren mit einer räumlichen Vorzugsrichtung aufweist, können in der Folie bzw. in den Poren der Folie bei spielsweise Kristalle mit einer Vorzugsorientierung erhalten werden. Es erge ben sich somit vorteilhafterweise spezielle Verwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäße Folie.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie ist die Oberfläche der mehrere oder aller der zumindest bereichsweise mit einer Schicht bedeckt, die vorzugsweise
eine Dicke von weniger als 50 nm, bevorzugt von weniger als 5 nm, besonders bevorzugt von weniger als 1 nm, aufweist, und/oder den Porenquerschnitt ganz oder teilweise ausfüllt, und/oder kovalent, bevorzugt über Thiol-Gruppen, Silan-Gruppen, Halogensilan-Gruppen, Alkoxysilan-Gruppen, Phosphonat-Gruppen und/oder 1-Alkenyl-Gruppen, an die Oberfläche der Porenwände gebunden ist, und/oder
einen Kristallinitätsgrad größer als 30 Volumenprozent, bevorzugt größer als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt größer 99 Vo lumenprozent, aufweist oder zu mehr als 80 Volumenprozent, be vorzugt zu mehr als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt zu mehr als 99 Volumenprozent als einheitliches Polymorph vorliegt, und/oder
funktionelle Gruppen aufweist, die keine Bindungen zur Oberfläche der Porenwände ausbilden, und/oder
Nanopartikel mit Durchmessern von 1 nm bis 500 nm; mindestens ein Polymer; mindestens ein Monomer; mindestens ein Arzneimit tel; mindestens eine photovernetzbare Komponente; mindestens eine thermisch vernetzbare Komponente; mindestens eine Säure; mindestens eine Base; mindestens eine Komponente, die auf einer Oberfläche selbstorganisierende Monoschichten bilden kann; min destens eine Sol-Gel-Formulierung; mindestens eine Vorläuferver bindung für ein anorganisches Oxid; mindestens eine Vorläuferver bindung für amorphe, in Teilbereichen kristalline, oder vollständig kristalline Kohlenstoffmaterialien; mindestens einen Affinitäts-Tag; mindestens einen Antikörper; mindestens ein Antigen; DNA; RNA; mindestens ein Metall; mindestens ein Oxid; mindestens einen an organischen Halbleiter; mindestens einen Farbstoff; mindestens einen lumineszierenden, fluoreszierenden, Licht
aufkonvertierenden und/oder Licht herunterkonvertierenden Stoff; mindestens ein magnetisches, ferroelektrisches, piezoelektrisches, ferrielektrisches und/oder spinpolarisierbares Material; mindes tens einen organischen und/oder polymeren Halbleiter; mindes tens einen organischen und/oder polymeren Leiter; und/oder Kombinationen und/oder Mischungen hiervon enthält.
Die Schicht, mit welcher die Oberfläche der Porenwände zumindest bereichs weise bedeckt sein kann, kann die Porenwände im gesamten Porensystem oder in beliebigen Teilbereichen des Porensystems komplett oder teilweise bedecken. Die Schicht kann kovalent an die Oberfläche der Porenwände ge- bunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Schicht aber auch über van der Waals-Wechselwirkungen und/oder über Dispersionswechselwirkungen und/oder über Wechselwirkungen zwischen Dipolmomenten und/oder über Wasserstoffbrückenbindungen und/oder über ionische Wechselwirkungen und/oder über elektrostatische Wechselwirkungen und/oder über Komplex bindungen und/oder über chemische Bindungen allgemein an die Oberfläche der Porenwände gebunden sein.
Die Schicht, mit welcher die Oberfläche der Porenwände zumindest bereichs weise bedeckt sein kann, kann gänzlich oder zumindest in Teilbereichen amorph sein. Auch kann die Schicht zumindest in Teilbereichen kristallin sein.
Vorzugsweise weist die Schicht, mit welcher die Oberfläche der Porenwände zumindest bereichsweise bedeckt sein kann, zumindest eine funktionelle Gruppe, die keine Bindungen zur Oberfläche der Porenwände bildet, oder beliebige Kombinationen aus zumindest zwei weiteren funktionellen Gruppen die jeweils keine Bindungen mit der Oberfläche der Porenwände bilden, auf. Vorzugsweise ist die funktionelle Gruppe ausgewählt aus Alkyl-Gruppen, Deri vaten von Alkyl-Gruppen, Alkenyl-Gruppen, Alkinyl-Gruppen, PhenylGruppen, Derivaten von Phenyl-Gruppen, Halogenalkyl-Gruppen, Halogenaryl-Gruppen, Hydroxyl-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Aldehyd-Gruppen, Carboxyl-Gruppen, Keto-Gruppen, Carbonat-Gruppen, Ether-Gruppen, Ester-Gruppen, Alkoxy- Gruppen, Peroxo-Gruppen, Acetal-Gruppen, Halbacetal-Gruppen, Amino- Gruppen, Amido-Gruppen, Imino-Gruppen, Imido-Gruppen, Azido-Gruppen, Azo-Gruppen, Cyanat-Gruppen, Nitrat-Gruppen, NitriloGruppen, Nitrito- Gruppen, Nitro-Gruppen, Nitroso-Gruppen, Pyridino-Gruppen, ThiolGruppen, Sulfid-Gruppen, Disulfid-Gruppen, Sulfoxid-Gruppen, Sulfonyl-Gruppen, SulfinoGruppen, Sulfo-Gruppen, Thiocynanat-Gruppen, Sulfat-Gruppen, Sulfo- nat-Gruppen, Phosphin-Gruppen, Phosphonat-Gruppen und/oder Phosphat- Gruppen.
Die Schicht, mit welcher die Oberfläche der Porenwände zumindest bereichs weise bedeckt sein kann, enthält vorzugsweise zumindest ein Material oder besteht daraus, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
i) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Nanopartikel mit Durchmessern von 1 nm bis 500 nm enthalten, welche
• zumindest einen Halbleiter und/oder zumindest ein Metall und/oder zumindest ein Nichtmetall und/oder zumindest ein Oxid und/oder zumindest eine Art organischer Liganden an ei nem anorganischen Kern und/oder zumindest eine beliebige Kombination hiervon enthalten, und/oder
• aus mehreren sich in zumindest einer Eigenschaft unterschei denden Schichten bestehen, und/oder
• zumindest in Teilbereichen magnetisch und/oder magnetisier bar und/oder ferroelektrisch und/oder fluoreszent sind, und/oder
• Lichtemission im Wellenlängenbereich von 100 nm bis 10 miti und/oder Plasmonenabsorption aufweisen, und/oder
• an sich gebundene Liganden und/oder in unmittelbarer Nähe zu ihrer Oberfläche befindliche Verbindungen aufweisen, wel che oberflächenverstärkte Ramanstreuung (SERS) zeigen, und/oder
• Aufkonversion von elektromagnetischer Strahlung und/oder downconversion von elektromagnetischer Strahlung und/oder Spinpolarisation oder Spinpolarisierbarkeit zeigen,
ii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest ein polymeres Material oder eine beliebige Kombinationen polymerer Materialien enthalten, wobei besagte polymere Materialien unter anderem ausgewählt sein können aus der Gruppe bestehend aus
• organischen Polymeren wie Poly(p-xylylen), Polyacrylamid, Polyimiden, Polyestern, Polyolefinen, Polystyrolen,
Polycarbonaten, Polyamiden, Polyethern, Polyphenylen, Polysilanen, Polysiloxanen, Polybenzimidazolen,
Polybenzthiazolen, Polyoxazolen, Polysulfiden, Polyesterami den, Polyarylenvinylenen, Polylactiden, Polyetherketonen, Po lyurethanen, Polysulfonen, Ormoceren, Polyacrylaten, Silico nen, vollaromatischen Copolyestern, Poly-N-vinylpyrrolidon, Polyhydroxyethylmethacrylat, Polymethylmethacrylat, Polye- thylenterephthalat, Polybutylentherephthalat,
Polymethacrylnitril, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Neopren, Buna N, Polybutadien, Polyethylenen,
• fluorhaltigen Polymeren wie Polyvinylidenfluorid,
Polytrifluorethylen, Polytretrafluorethylen,
Polyhexafluorpropylen,
• biologischen Polymeren wie Polysacchariden, Cellulose (modifi ziert oder nichtmodifiziert), Alginaten, Polypeptiden, Collagen, DNA, RNA,
• Polymeren, die aus mindestens zwei verschiedenen Wiederho lungseinheiten aufgebaut sind, bevorzugt in Form von statisti schen Copolymeren, Blockcopolymeren, Propfcopolymeren, Dendrimeren,
• Copolymeren, die fluorhaltige Comonomere, bevorzugt fluor haltige Comonomere, die sich aus Fluorethylen, Difluorethylen, Trifluorethylen, Tetrafluorethylen oder Hexafluorpropylen ab leiten, enthalten,
• Blockcopolymeren, die zumindest zwei Blöcke unterschiedli cher Polarität enthalten, wobei besagte Blöcke unter anderem ausgewählt sein können aus Polystyrol-Blöcken und/oder Polyisopren-Blöcken und/oder Polybutadien-Blöcken und/oder Polypropylen-Blöcken und/oder Polyethylen-Blöcken und/oder Poly( methylmethacrylat)-Blöcken und/oder Poly(vinylpyridin )- Blöcken und/oder Poly(vinylpyrrolidon)-Blöcken und/oder Poly(vinylalkohol)-Blöcken und/oder Poly(ethylenoxid)-Blöcken und/oder Poly(propylenoxid)-Blöcken und/oder
Poly(butylmethacrylat)-Blöcken und/oder Poly(N- isopropylacrylamid)-Blöcken und/oder Poly( dimethylsiloxan )- Blöcken und/oder Polyacrylat-Blöcken und/oder
Poly(vinylacetat)-Blöcken und/oder Poly(vinyliden difluorid)- Blöcken und/oder Polythiophen-Blöcken und/oder Poly( styrolsulfonat)-Blöcken, • Dendrimeren und/oder sternartigen Polymeren und/oder kammartigen Polymeren,
• Polyelektrolyten,
• leitfähigen und halbleitenden Polymere,
• sowie Mischungen hiervon,
iii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest ein Monomer oder beliebige Kombinatio nen von Monomeren enthalten, wobei besagte Monomere unter anderem ausgewählt sein können aus der Gruppe bestehend aus den Monomeren für
• organische Polymere wie Poly(p-xylylen), Polyacrylamid,
Polyimiden, Polyestern, Polyolefinen, Polystyrolen,
Polycarbonaten, Polyamiden, Polyethern, Polyphenylen, Polysilanen, Polysiloxanen, Polybenzimidazolen,
Polybenzthiazolen, Polyoxazolen, Polysulfiden, Polyesterami den, Polyarylenvinylenen, Polylactiden, Polyetherketonen, Po lyurethanen, Polysulfonen, Ormoceren, Polyacrylaten, Silico nen, vollaromatischen Copolyestern, Poly-N-vinylpyrrolidon, Polyhydroxyethylmethacrylat, Polymethylmethacrylat, Polye- thylenterephthalat, Polybutylentherephthalat,
Polymethacrylnitril, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Neopren, Buna N, Polybutadien, Polyethylenen,
• fluorhaltige Polymere wie Polyvinylidenfluorid,
Polytrifluorethylen, Polytretrafluorethylen,
Polyhexafluorpropylen,
• biologische Polymere wie Polysacchariden, Cellulose (modifi ziert oder nichtmodifiziert), Alginaten, Polypeptiden, Collagen, DNA, RNA,
• Dendrimere,
• leitfähige und halbleitende Polymere,
• sowie Mischungen hiervon, iv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest ein Arzneimittel enthalten,
v) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine photovernetzbare Komponente ent halten,
vi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine thermisch vernetzbare Komponente enthalten,
vii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Säure enthalten,
viii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Base enthalten,
ix) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Verbindung enthalten, die über eine Ankergruppe an Oberflächen binden kann, wobei besagte Anker gruppe unter anderem ausgewählt sein kann aus Thiol-Gruppen, Silan-Gruppen, Halogensilan-Gruppen, Alkoxysilan-Gruppen, Phosphonat-Gruppen und 1-Alkyl-Gruppen,
x) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Komponente enthalten, die auf einer Oberfläche SAMs (,, self-assembled monolayers") bilden kann, xi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Komponente enthalten, die zumindest zwei funktionelle Gruppen enthält, wobei bevorzugt eine der be sagten funktionellen Gruppen an die Porenwand binden kann und zumindest eine weitere der besagten funktionellen Gruppen die Immobilisierung von weiteren Verbindungen und/oder chemische Funktionalisierung erlaubt und wobei besagte Gruppen vorzugs weise ausgewählt sind aus Alkyl-Gruppen, Derivaten von Alkyl- Gruppen, Alkenyl-Gruppen, Alkinyl-Gruppen, Phenyl-Gruppen, De rivaten von Phenyl-Gruppen, Halogenalkyl-Gruppen,
HalogenarylGruppen, Hydroxyl-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Alde hyd-Gruppen, Carboxyl-Gruppen, Keto-Gruppen, Carbonat- Gruppen, Ether-Gruppen, Ester-Gruppen, Alkoxy-Gruppen, Peroxo- Gruppen, Acetal-Gruppen, Halbacetal-Gruppen, Amino-Gruppen, Amide-Gruppen, Imine-Gruppen, Imide-Gruppen, Azide-Gruppen, Azo-Gruppen, Cyanat-Gruppen, NitratGruppen, Nitrile-Gruppen, Nitrite-Gruppen, Nitro-Gruppen, Nitrose-Gruppen,
PyridinoGruppen, Thiol-Gruppen, Sulfid-Gruppen, Disulfid- Gruppen, Sulfoxid-Gruppen, SulfonylGruppen, Sulfino-Gruppen, Sulfo-Gruppen, Thiocynanat-Gruppen, Sulfat-Gruppen,
SulfonatGruppen, Phosphin-Gruppen, Phosphonat-Gruppen und/oder Phosphat-Gruppen,
xii) Sol-Gel-Formulierungen, bevorzugt Sol-Gel-Formulierungen, die zumindest eine der folgenden Komponenten oder beliebige Kom binationen folgender Komponenten enthalten: Vorläuferverbin dungen für Siliciumoxid, Vorläuferverbindungen für Titanoxid, Vor läuferverbindungen für Aluminiumoxid, Vorläuferverbindungen für Tantaloxid, Vorläuferverbindungen für Oxide von Halbleitern oder Metallen, Vorläuferverbindungen für amorphe oder in Teilberei chen kristalline oder vollständig kristalline Kohlenstoffmaterialien, Tenside, amphiphile Blockcopolymere,
xiii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Vorläuferverbindung für ein Metall enthalten, welches unter anderem ausgewählt sein kann aus Gold, Silber, Platin, Palladium, Wolfram, Kupfer, Titan, Aluminium, Tan tal,
xiv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Vorläuferverbindung für anorganische Oxide enthalten, wobei besagte anorganische Oxide unter ande rem ausgewählt sein können aus Siliciumoxid, Titanoxid, Alumini umoxid und Tantaloxid,
xv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Vorläuferverbindung für amorphe oder in Teilbereichen kristalline oder vollständig kristalline Kohlenstoff materialien enthalten,
xvi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Affinitäts-Tags und/oder Antikörper und/oder Antige ne und/oder DNA und/oder RNA enthalten,
xvii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die in ihrem flüssigen und/oder verfestigten Zustand durch Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung und/oder von elektrischen Feldern und/oder von magnetischen Feldern und/oder durch Einwirkung von Phononen in zumindest einer ihrer Eigenschaften reversibel und/oder irreversibel verändert werden können,
xviii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Kombinationen aus zwei oder mehreren Polymeren und/oder anorganischen Materialien enthalten,
xix) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Metalle, vorzugsweise Gold, Silber, Platin, Palladium, Wolfram, Kupfer, Titan, Aluminium, Tantal, oder beliebige Kombi nationen von Metallen enthalten,
xx) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Oxide, die zumindest ein Metall und Sauerstoff oder zumindest einen Halbleiter und Sauerstoff, vorzugsweise
Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid und Tantaloxid enthalten, xxi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die anorganische Halbleiter, vorzugsweise Silizium, enthal ten,
xxii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die Farbstoffe enthalten,
xxiii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die lumineszierende und/oder fluoreszierende und/oder Licht aufkonvertierende und/oder Licht herunterkonvertierende Stoffe enthalten,
xxiv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die magnetische und/oder ferroelektrische und/oder piezoelektrische und/oder ferrielektrische und/oder
spinpolarisierbare Materialien enthalten,
xxv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die organische und/oder polymere Halbleiter enthalten, xxvi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die organische und/oder polymere elektrische Leiter ent halten,
xxvii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die Flüssigkristalle enthalten,
xxviii) sowie Mischungen hiervon.
Allgemein weist eine bevorzugte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie an der Oberfläche der Porenwände mehr als eine funk tioneile Gruppe pro Quadratnanometer, besonders bevorzugt mehr als 5 funktionelle Gruppen pro Quadratnanometer, besonders bevorzugt mehr als 10 funktionelle Gruppen pro Quadratnanometer, auf. Denkbar ist jedoch auch, dass die Oberfläche der Porenwände mit Schichten bedeckt sind, die Alkylketten und/oder perfluorierte Alkylketten und/oder Alkylketten, welche zumindest eine weitere funktionelle Gruppe tragen, und/oder perfluorierte Alkylketten, welche zumindest eine weitere funktionelle Gruppe tragen, ent halten.
Weiterhin können die Eigenschaften der Oberflächen der Porenwände erfin dungsgemäßer Materialien in vorteilhafter Weise verbessert werden, wenn diese Oberflächenladungen aufweisen, wobei diese positiv oder negativ sein können. Derartige Oberflächenladungen können beispielsweise durch Ionisie rung der Hydroxylgruppen erzeugt werden. Ebenso ist denkbar, dass Oberflä chenladungen in Material enthalten sind oder in Material erzeugt werden. Weiterhin ist vorstellbar, dass funktionelle Gruppen geladen sind, oder Ober flächenladungen durch Umsetzung funktioneller Gruppen erzeugt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oder alle der Poren zumindest teilweise mit einem Gastmaterial gefüllt sind, welches vor zugsweise
einen Kristallinitätsgrad größer als 30 Volumenprozent, bevorzugt größer als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt größer als 99 Volumenprozent, aufweist oder zu mehr als 80 Volumenprozent, bevorzugt zu mehr als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt zu mehr als 99 Volumenprozent als einheitliches Polymorph vorliegt, und/oder
Nanopartikel mit Durchmessern von 1 nm bis 500 nm; mindestens ein Polymer; mindestens ein Monomer; mindestens ein Arzneimit tel; mindestens eine photovernetzbare Komponente; mindestens eine thermisch vernetzbare Komponente; mindestens eine Säure; mindestens eine Base; mindestens eine Komponente, die auf einer Oberfläche selbstorganisierende Monoschichten bilden kann; min destens eine Sol-Gel-Formulierung; mindestens eine Vorläuferver bindung für ein anorganisches Oxid; mindestens eine Vorläuferver bindung für amorphe, in Teilbereichen kristalline, oder vollständig kristalline Kohlenstoffmaterialien; mindestens einen Affinitäts-Tag; mindestens einen Antikörper; mindestens ein Antigen; DNA; RNA; mindestens ein Metall; mindestens ein Oxid; mindestens einen an organischen Halbleiter; mindestens einen Farbstoff; mindestens einen lumineszierenden, fluoreszierenden, Licht
aufkonvertierenden und/oder Licht herunterkonvertierenden Stoff; mindestens ein magnetisches, ferroelektrisches, piezoelektrisches, ferrielektrisches und/oder spinpolarisierbares Material; mindes tens einen organischen und/oder polymeren Halbleiter; mindes tens einen organischen und/oder polymeren Leiter; und/oder Kombinationen und/oder Mischungen hiervon enthält.
Das Gastmaterial kann gänzlich oder zumindest in Teilbereichen amorph sein.
Auch kann das Gastamaterial zumindest in Teilbereichen kristallin sein.
Das Gastmaterial enthält vorzugsweise zumindest ein Material oder besteht daraus, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
i) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Nanopartikel mit Durchmessern von 1 nm bis 500 nm enthalten, welche
• zumindest einen Halbleiter und/oder zumindest ein Metall und/oder zumindest ein Nichtmetall und/oder zumindest ein Oxid und/oder zumindest eine Art organischer Liganden an ei nem anorganischen Kern und/oder zumindest eine beliebige Kombination hiervon enthalten, und/oder
• aus mehreren sich in zumindest einer Eigenschaft unterschei denden Schichten bestehen, und/oder
• zumindest in Teilbereichen magnetisch und/oder magnetisier bar und/oder ferroelektrisch und/oder fluoreszent sind, und/oder
• Lichtemission im Wellenlängenbereich von 100 nm bis 10 pm und/oder Plasmonenabsorption aufweisen, und/oder
• an sich gebundene Liganden und/oder in unmittelbarer Nähe zu ihrer Oberfläche befindliche Verbindungen aufweisen, wel che oberflächenverstärkte Ramanstreuung (SERS) zeigen, und/oder • Aufkonversion von elektromagnetischer Strahlung und/oder downconversion von elektromagnetischer Strahlung und/oder Spinpolarisation oder Spinpolarisierbarkeit zeigen,
ii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest ein polymeres Material oder eine beliebige Kombinationen polymerer Materialien enthalten, wobei besagte polymere Materialien unter anderem ausgewählt sein können aus der Gruppe bestehend aus
• organischen Polymeren wie Poly(p-xylylen), Polyacrylamid, Polyimiden, Polyestern, Polyolefinen, Polystyrolen,
Polycarbonaten, Polyamiden, Polyethern, Polyphenylen, Polysilanen, Polysiloxanen, Polybenzimidazolen,
Polybenzthiazolen, Polyoxazolen, Polysulfiden, Polyesterami den, Polyarylenvinylenen, Polylactiden, Polyetherketonen, Po lyurethanen, Polysulfonen, Ormoceren, Polyacrylaten, Silico nen, vollaromatischen Copolyestern, Poly-N-vinylpyrrolidon, Polyhydroxyethylmethacrylat, Polymethylmethacrylat, Polye- thylenterephthalat, Polybutylentherephthalat,
Polymethacrylnitril, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Neopren, Buna N, Polybutadien, Polyethylenen,
• fluorhaltigen Polymeren wie Polyvinylidenfluorid,
Polytrifluorethylen, Polytretrafluorethylen,
Polyhexafluorpropylen,
• biologischen Polymeren wie Polysacchariden, Cellulose (modifi ziert oder nichtmodifiziert), Alginaten, Polypeptiden, Collagen, DNA, RNA,
• Polymeren, die aus mindestens zwei verschiedenen Wiederho lungseinheiten aufgebaut sind, bevorzugt in Form von statisti schen Copolymeren, Blockcopolymeren, Propfcopolymeren, Dendrimeren,
• Copolymeren, die fluorhaltige Comonomere, bevorzugt fluor haltige Comonomere, die sich aus Fluorethylen, Difluorethylen, Trifluorethylen, Tetrafluorethylen oder Hexafluorpropylen ab leiten, enthalten,
• Blockcopolymeren, die zumindest zwei Blöcke unterschiedli cher Polarität enthalten, wobei besagte Blöcke unter anderem ausgewählt sein können aus Polystyrol-Blöcken und/oder Polyisopren-Blöcken und/oder Polybutadien-Blöcken und/oder Polypropylen-Blöcken und/oder Polyethylen-Blöcken und/oder Poly( methylmethacrylat)-Blöcken und/oder Poly(vinylpyridin )- Blöcken und/oder Poly(vinylpyrrolidon)-Blöcken und/oder Poly(vinylalkohol)-Blöcken und/oder Poly(ethylenoxid)-Blöcken und/oder Poly(propylenoxid)-Blöcken und/oder
Poly(butylmethacrylat)-Blöcken und/oder Poly(N- isopropylacrylamid)-Blöcken und/oder Poly( dimethylsiloxan )- Blöcken und/oder Polyacrylat-Blöcken und/oder
Poly(vinylacetat)-Blöcken und/oder Poly(vinyliden difluorid)- Blöcken und/oder Polythiophen-Blöcken und/oder Poly( styrolsulfonat)-Blöcken,
• Dendrimeren und/oder sternartigen Polymeren und/oder kammartigen Polymeren,
• Polyelektrolyten,
• leitfähigen und halbleitenden Polymere,
• sowie Mischungen hiervon,
iii ) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest ein Monomer oder beliebige Kombinatio nen von Monomeren enthalten, wobei besagte Monomere unter anderem ausgewählt sein können aus der Gruppe bestehend aus den Monomeren für
• organische Polymere wie Poly(p-xylylen), Polyacrylamid,
Polyimiden, Polyestern, Polyolefinen, Polystyrolen,
Polycarbonaten, Polyamiden, Polyethern, Polyphenylen, Polysilanen, Polysiloxanen, Polybenzimidazolen,
Polybenzthiazolen, Polyoxazolen, Polysulfiden, Polyesterami den, Polyarylenvinylenen, Polylactiden, Polyetherketonen, Po- lyurethanen, Polysulfonen, Ormoceren, Polyacrylaten, Silico nen, vollaromatischen Copolyestern, Poly-N-vinylpyrrolidon, Polyhydroxyethylmethacrylat, Polymethylmethacrylat, Polye- thylenterephthalat, Polybutylentherephthalat,
Polymethacrylnitril, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Neopren, Buna N, Polybutadien, Polyethylenen,
• fluorhaltige Polymere wie Polyvinylidenfluorid,
Polytrifluorethylen, Polytretrafluorethylen,
Polyhexafluorpropylen,
• biologische Polymere wie Polysacchariden, Cellulose (modifi ziert oder nichtmodifiziert), Alginaten, Polypeptiden, Collagen, DNA, RNA,
• Dendrimere,
• leitfähige und halbleitende Polymere,
• sowie Mischungen hiervon,
iv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest ein Arzneimittel enthalten,
v) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine photovernetzbare Komponente ent halten,
vi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine thermisch vernetzbare Komponente enthalten,
vii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Säure enthalten,
viii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Base enthalten, ix) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Verbindung enthalten, die über eine Ankergruppe an Oberflächen binden kann, wobei besagte Anker gruppe unter anderem ausgewählt sein kann aus Thiol-Gruppen, Silan-Gruppen, Halogensilan-Gruppen, Alkoxysilan-Gruppen, Phosphonat-Gruppen und 1-Alkyl-Gruppen,
x) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Komponente enthalten, die auf einer Oberfläche SAMs (,, self-assembled monolayers") bilden kann, xi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Komponente enthalten, die zumindest zwei funktionelle Gruppen enthält, wobei bevorzugt eine der be sagten funktionellen Gruppen an die Porenwand binden kann und zumindest eine weitere der besagten funktionellen Gruppen die Immobilisierung von weiteren Verbindungen und/oder chemische Funktionalisierung erlaubt und wobei besagte Gruppen vorzugs weise ausgewählt sind aus Alkyl-Gruppen, Derivaten von Alkyl- Gruppen, Alkenyl-Gruppen, Alkinyl-Gruppen, Phenyl-Gruppen, De rivaten von Phenyl-Gruppen, Halogenalkyl-Gruppen,
HalogenarylGruppen, Hydroxyl-Gruppen, Carbonyl-Gruppen, Alde hyd-Gruppen, Carboxyl-Gruppen, Keto-Gruppen, Carbonat- Gruppen, Ether-Gruppen, Ester-Gruppen, Alkoxy-Gruppen, Peroxo- Gruppen, Acetal-Gruppen, Halbacetal-Gruppen, Amino-Gruppen, Amide-Gruppen, Imine-Gruppen, Imide-Gruppen, Azide-Gruppen, Azo-Gruppen, Cyanat-Gruppen, NitratGruppen, Nitrile-Gruppen, Nitrite-Gruppen, Nitro-Gruppen, Nitrose-Gruppen,
PyridinoGruppen, Thiol-Gruppen, Sulfid-Gruppen, Disulfid- Gruppen, Sulfoxid-Gruppen, SulfonylGruppen, Sulfino-Gruppen, Sulfo-Gruppen, Thiocynanat-Gruppen, Sulfat-Gruppen,
SulfonatGruppen, Phosphin-Gruppen, Phosphonat-Gruppen und/oder Phosphat-Gruppen, xii) Sol-Gel-Formulierungen, bevorzugt Sol-Gel-Formulierungen, die zumindest eine der folgenden Komponenten oder beliebige Kom binationen folgender Komponenten enthalten: Vorläuferverbin dungen für Siliciumoxid, Vorläuferverbindungen für Titanoxid, Vor läuferverbindungen für Aluminiumoxid, Vorläuferverbindungen für Tantaloxid, Vorläuferverbindungen für Oxide von Halbleitern oder Metallen, Vorläuferverbindungen für amorphe oder in Teilberei chen kristalline oder vollständig kristalline Kohlenstoffmaterialien, Tenside, amphiphile Blockcopolymere,
xiii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Vorläuferverbindung für ein Metall enthalten, welches unter anderem ausgewählt sein kann aus Gold, Silber, Platin, Palladium, Wolfram, Kupfer, Titan, Aluminium, Tan tal,
xiv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Vorläuferverbindung für anorganische Oxide enthalten, wobei besagte anorganische Oxide unter ande rem ausgewählt sein können aus Siliciumoxid, Titanoxid, Alumini umoxid und Tantaloxid,
xv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die zumindest eine Vorläuferverbindung für amorphe oder in Teilbereichen kristalline oder vollständig kristalline Kohlenstoff materialien enthalten,
xvi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Affinitäts-Tags und/oder Antikörper und/oder Antige ne und/oder DNA und/oder RNA enthalten,
xvii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die in ihrem flüssigen und/oder verfestigten Zustand durch Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung und/oder von elektrischen Feldern und/oder von magnetischen Feldern und/oder durch Einwirkung von Phononen in zumindest einer ihrer Eigenschaften reversibel und/oder irreversibel verändert werden können,
xviii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Kombinationen aus zwei oder mehreren Polymeren und/oder anorganischen Materialien enthalten,
xix) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Metalle, vorzugsweise Gold, Silber, Platin, Palladium, Wolfram, Kupfer, Titan, Aluminium, Tantal, oder beliebige Kombi nationen von Metallen enthalten,
xx) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulvern, die Oxide, die zumindest ein Metall und Sauerstoff oder zumindest einen Halbleiter und Sauerstoff, vorzugsweise
Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid und Tantaloxid enthalten, xxi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die anorganische Halbleiter, vorzugsweise Silizium, enthal ten,
xxii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die Farbstoffe enthalten,
xxiii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die lumineszierende und/oder fluoreszierende und/oder Licht aufkonvertierende und/oder Licht herunterkonvertierende Stoffe enthalten,
xxiv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die magnetische und/oder ferroelektrische und/oder piezoelektrische und/oder ferrielektrische und/oder
spinpolarisierbare Materialien enthalten,
xxv) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die organische und/oder polymere Halbleiter enthalten, xxvi) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die organische und/oder polymere elektrische Leiter ent halten,
xxvii) Flüssigkeiten, Schmelzen, Mischungen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, ionischen Flüssigkeiten, Gläsern, Feststoffen oder Pulver, die Flüssigkristalle enthalten,
xxviii) sowie Mischungen hiervon.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie zeichnet sich dadurch aus, dass das Gastmaterial in Be reichen lokalisiert ist, in denen das Porensystem orientiert ist. Dies bedeutet, dass das Gastmaterial in anisotropen Poren (bzw. anisotrop orientierten Po ren) angeordnet sein kann. So kann die Kristallisation von Gastmaterial so gesteuert werden, dass die Kristalle eine Vorzugsorientierung aufweisen. Be vorzugt weisen dabei die Kristallorientierungen einen Hermans- Orientierungsparameter von größer 0,1, besonders bevorzugt von größer 0,8, ganz besonders bevorzugt von größer 0,95, auf. Zudem ist es besonders be vorzugt, dass die in anisotropen Poren angeordneten Kristalle des Gastmate rials raue Kristallflächen, vorzugsweise mit hohen Oberflächenenergien und hohen Auflöseraten senkrecht zu den Längsachsen der Poren, aufweisen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie zeichnet sich dadurch aus, dass die deformierbare Folie einen Mindestbiegeradius aufweist, der kleiner als 10 m, bevorzugt kleiner als lm, besonders bevorzugt kleiner als 1 cm, ganz beson ders bevorzugt kleiner als 100 pm, ist, und/oder
eine Eigenfrequenz aufweist, die mehr als 1 Hz, bevorzugt mehr als 10 Hz, besonders bevorzugt mehr als 20 Hz, beträgt, und/oder eine optische Transparenz bei l = 450 nm von über 10 %, bevor zugt von über 70 %, besonders bevorzugt von über 90 %, aufweist, und/oder
eine Luft-Permeabilität von über 1 · 10 5 cmV1, bevorzugt von 1 · 10 3 cmV1, besonders bevorzugt von 5 · 10~2 cmV1, aufweist.
Vorzugsweise wird der Mindestbiegeradius dabei bestimmt nach bzw. in An lehnung an DIN EN ISO 6721. Der Mindestbiegeradius ist ein Maß für die Deformierbarkeit der erfindungsgemäßen Folie. Die erfindungsgemäße Folie kann somit aufgrund der gewählten Bereiche für die Dicke der Folie, die Poro sität der Folie sowie den mittleren Porendurchmesser der Poren einen gerin gen Mindestbiegeradius aufweisen.
Die optische Transparenz kann beispielsweise bestimmt werden nach bzw. in Anlehnung an DIN EN ISO 13468 oder DIN ISO 10110. Die Luft-Permeabilität kann beispielsweise bestimmt werden nach bzw. in Anlehnung an DIN
53536:1992-10 oder DIN 51935:1993-08 oder NF EN ISO 6179:2010-07-01.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische nicht-metallische Material
eine Biegefestigkeit von mehr als 0,1 N/mm2, bevorzugt von mehr als 10 N/mm2, besonders bevorzugt von mehr als 30 N/mm2, auf weist, und/oder
eine Zugfestigkeit von mehr als 1 N/mm2, bevorzugt von mehr als 10 N/mm2, besonders bevorzugt von mehr als 30 N/mm2, aufweist, und/oder
eine Druckfestigkeit von mehr als 1 N/mm2, bevorzugt von mehr als 10 N/mm2, besonders bevorzugt von mehr als 100 N/mm2, auf weist, und/oder
ein Biegemodul von weniger als 100 GPa bevorzugt von weniger als 50 GPa, besonders bevorzugt von weniger als 1 GPa, aufweist, und/oder ein Elastizitätsmodul von weniger als 100 GPa bevorzugt von weni ger als 50 GPa, besonders bevorzugt von weniger als 1 GPa, auf weist, und/oder
eine Bruchzähigkeit von mehr als 0,01 Nm1/2/mm 2, bevorzugt von mehr als 0,05 Nm1/2/mm 2, besonders bevorzugt von mehr als 1 Nm1/2/mm 2, aufweist.
Die Biegefestigkeit kann dabei beispielsweise bestimmt werden nach bzw. in Anlehnung an DIN 53435 oder ASTM D 790 oder DIN EN ISO 178. Die Zugfes tigkeit kann beispielsweise bestimmt werden nach bzw. in Anlehnung an DIN53457 oder DIN 53504 oder DIN EN ISO 527. Die Druckfestigkeit kann bei spielsweise bestimmt werden nach bzw. in Anlehnung an DIN 53457 oder DIN EN ISO 12543 oder DIN EN 13541 oder DIN EN ISO 604. Das Biegemodul kann beispielsweise bestimmt werden nach bzw. in Anlehnung an DIN 53457 oder ASTM D 790 oder DIN EN ISO 178. Das Elastizitätsmodul kann beispielsweise bestimmt werden nach bzw. in Anlehnung an DIN 53457 oder DIN 53504 oder ASTM D 790. Die Bruchzähigkeit kann beispielsweise bestimmt werden nach bzw. in Anlehnung an DIN EN ISO 12737 oder DIN EN 13024-1. Die hier ge nannten Parameter sind ein Maß für die mechanische Stabilität bzw. für die Deformierbarkeit der erfindungsgemäßen Folie. Die erfindungsgemäße Folie kann aufgrund der gewählten Bereiche für die Dicke der Folie, die Porosität der Folie sowie den mittleren Porendurchmesser der Poren einen eine hohe Biegefestigkeit, eine hohe Zugfestigkeit, eine hohe Druckfestigkeit, eine hohe Bruchzähigkeit, einen niedrigen Biegemodul und/oder ein niedriges Elastizi tätsmodul aufweisen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Oberflä che der deformierbaren Folie zumindest bereichsweise mit einem zusätzlichen festen Material bedeckt, wobei das Material vorzugsweise
verschiedene parallel zur äußeren Oberfläche der deformierbaren Folie angeordnete Schichten enthalten kann, die sich zumindest in ihrer stofflichen Zusammensetzung, in ihrer Dichte, in ihrer Kristallinität, in ihrer Kornstruktur, in ihrer Porosität, in ihrer mesoskopischen Feinstruktur und/oder in ihrer makroskopischen Feinstruktur voneinander unterscheiden, und/oder zumindest bereichsweise bioabbaubar, chemisch abbaubar, durch Einwirkung elektromagnetischer Strahlung abbaubar und/oder durch Einwirkung von Wärme abbaubar ist, und/oder
zumindest bereichsweise porös ist, und/oder
zumindest teilweise selektiv permeabel ist, und/oder
zumindest teilweise selektiv strahlungsdurchlässig ist.
Dabei kann das feste Material Öffnungen der Poren in ihrer Gesamtheit bede cken und/oder einen ausgewählten Teil dieser Öffnungen bedecken und/oder solche Bereiche der Oberfläche der erfindungsgemäßen Folie zumindest in Teilbereichen bedecken, die keine Porenöffnungen aufweisen. Ebenso ist denkbar, dass die gesamte Oberfläche der erfindungsgemäßen Materialien von dem festen Material bedeckt ist. Auch kann zumindest in beliebigen Teil bereichen der Oberfläche der erfindungsgemäßen Folie und/oder auf der ge samten Oberfläche der erfindungsgemäßen Folie die stoffliche Zusammenset zung des festen Materials räumlich variieren. So kann das feste Material der art ausgeführt sein, dass es zumindest in Teilbereichen verschiedene Schich ten parallel zur Oberfläche enthält, die sich in zumindest einer Eigenschaft unterscheiden, welche beispielsweise ausgewählt sein kann aus stofflicher Zusammensetzung und/oder Dichte und/oder Kristallinität und/oder Korn struktur und/oder Porosität und/oder mesoskopischer Feinstruktur und/oder makroskopischer Feinstruktur. Auch ist denkbar, dass sich im festen Material zumindest in Teilbereichen zumindest eine Eigenschaft entlang einer beliebi gen Raumrichtung, welche unter anderem senkrecht und/oder parallel und/oder beliebig verkippt zur Oberfläche der Folie sein kann, ändert. Diese Eigenschaft kann wiederum unter anderem ausgewählt sein aus stofflicher Zusammensetzung und/oder Dichte und/oder Kristallinität und/oder Korn struktur und/oder Porosität und/oder mesoskopischer Feinstruktur und/oder makroskopischer Feinstruktur und/oder Porenorientierung. Das feste Material kann zumindest in Teilbereichen porös und/oder bioabbaubar und/oder unter ausgewählten Bedingungen chemisch abbaubar und/oder durch Einwirkung elektromagnetischer Strahlung abbaubar und/oder durch Einwirkung von Wärme abbaubar und/oder für ausgewählte Stoffe permeabel und/oder für auswählte Stoffe impermeabel und/oder für elektromagnetische Strahlung ausgewählter Wellenlängenbereiche permeabel und/oder für elektromagneti sche Strahlung ausgewählter Wellenlängenbereiche impermeabel sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie lässt sich die deformierbare Folie aufwickeln. Besonders bevorzugt liegt die Folie aufgewickelt oder in einer aufgewickelten Form vor.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform lässt sich die
deformierbare Folie an unebene und/oder gekrümmte Substrate derart an passen, dass die deformierbare Folie konformen Kontakt mit den Substraten ausbildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform lässt sich die deformierbare Folie während ihres Gebrauchs in ihrer Form ändern oder in Schwingungen versetzen, so dass die deformierbare Folie bei Einwirken von Druck oder von Kräften mit elastischer Verformung sowie bei Einwirken periodischer Druck- und/oder Kraftmodulationen mit periodischer elastischer Verformung reagie ren kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die deformierbare Folie eine obere Gebrauchstemperatur von über 100°C, bevorzugt von über 250°C, besonders bevorzugt von über 500°C, ganz beson ders bevorzugt von über 800°C aufweist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die deformierbare Folie eine untere Gebrauchstemperatur von weniger als 200°C, bevorzugt von weniger als 0°C, besonders bevorzugt von weniger als -50°C, ganz besonders bevorzugt von weniger als -150°C aufweist.
Zudem ist es bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße deformierbare Folie eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit aufweist. Hierbei kann die
deformierbare Folie beispielsweise innerhalb von Temperaturintervallen von 10°C bis 700°C, bevorzugt von -50°C bis 700°C, besonders bevorzugt von -150°C bis 800°C eingesetzt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Eigenschaft der deformierbaren Folie durch zumindest einen externen Stimulus veränderbar, bevorzugt schaltbar, ist. Hierbei ist es beson- ders bevorzugt, dass mindestens eine Eigenschaft der deformierbaren Folie ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Absorptionsvermögen für elektromagnetische Wellen, der Transparenz, der Farbigkeit, der thermischen Leitfähigkeit, der elektrischen Leitfähigkeit, der mechanischen Deformierung, der Verbiegung, der Verdrillung, der Permselektivität für ausgewählte Stoffe, der ionischen Permselektivität, der Löslichkeit für mindestens eine bestimmte Substanz, und Kombinationen hiervon, durch Einwirkung mindestens eines Stimulus ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht, radioaktiver Strahlung, elektrischen Feldern, magnetischen Feldern, Temperaturänderungen, mechanischen Deformatio nen, Änderungen des pH-Werts, Redoxreaktionen, und Kombinationen hier von, veränderbar, bevorzugt schaltbar, ist.
Die mindestens eine Eigenschaft ist dabei durch Einwirkung von mindestens einem Stimulus änderbar bzw. schaltbar. Dies bedeutet, dass sich die mindes tens eine Eigenschaft durch Einwirkung von mindestens einem Stimulus än dert, bzw. dass die mindestens eine Eigenschaft durch Einwirkung von min destens einem Stimulus geschaltet wird. Beispielsweise kann die erfindungs gemäße deformierbare Folie hierbei ein Material enthalten, welches durch Einwirkung von zumindest einem Stimulus zumindest eine Eigenschaft ändert bzw. von welchem durch Einwirkung von zumindest einem Stimulus zumin dest eine Eigenschaft geschaltet wird.
Der Stimulus kann unter anderem ausgewählt sein aus Licht, beliebigen For men elektromagnetischer Strahlung, beliebigen Formen radioaktiver Strah lung, elektrischen Feldern, magnetischen Feldern, Temperaturänderungen, mechanischer Deformation, Einwirkung mechanischer Kräfte, Durchführung einer Biegung und/oder einer Verdrillung und/oder eines beliebigen Knickpro zesses und/oder eines Drillknick-Vorganges und/oder eines Biegedrillknick- Vorganges, Änderungen des pH-Werts sowie Redoxreaktionen vorzugweise in Verbindung mit der Durchleitung von zumindest einem oxidieren
den/reduzierenden Gas zumindest durch beliebige Teilbereiche von Folgepro dukt. Selbstverständlich können auch beliebige Kombinationen verschiedener Stimuli eingesetzt werden, um zumindest eine Eigenschaft zu verändern. Ein Stimulus kann beispielsweise in Form einer einmaligen Veränderung seiner Stärke auf das Material bzw. die Folie einwirken, wo bei diese Änderung unter anderem stufenartig-instantan oder in Form einer Rampe durchgeführt wer den kann. Besagte Rampe kann linear sein oder einen beliebigen nichtlinearen Verlauf aufweisen. Auch kann der Stimulus in Form eines einmaligen Signals auf das Material bzw. die Folie einwirken, wobei die Stärke des Stimulus ei nem ansonsten beliebigen zeitlichen Profil folgend von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert und anschließend auf einen Zielwert gebracht wird. Auch ist denkbar, den Stimulus zumindest innerhalb eines bestimmten Zeit raumes periodisch zu verändern, wobei die Amplitude des zeitlichen Profils der Stärke des Stimulus und/oder die Frequenz des zeitlichen Profils der Stär ke des Stimulus und/oder die Form der periodischen Impulse des Stimulus beliebig gewählt werden können. Das zeitliche Profil der Stärke des Stimulus kann eine beliebige periodische Form aufweisen. Vorteilhafte Ausführungsva rianten einer periodischen Änderung des Stimulus und/oder einer beliebigen einmaligen und/oder einer beliebigen nichtperiodischen Änderung des Stimu lus beinhalten das Einwirken des Stimulus auf Material in Form von Rechteck impulsen und/oder Dreieck-Impulsen und/oder sinusförmigen Impulsen. Selbstverständlich kann das zeitliche Profil der Stärke des Stimulus zumindest innerhalb eines bestimmten Zeitraumes beliebige nichtperiodische Änderun gen der Stärke des Stimulus aufweisen, wobei besagte Änderungen der Stärke des Stimulus unter anderem stufenförmig und/oder in linearer kontinuierli cher Form und/oder in nichtlinearer kontinuierlicher Form ausgeführt werden können.
Vorteilhaft kann eine in verschiedenen Raumrichtungen unterschiedliche Stärke des Stimulus sein. Ebenso kann vorteilhaft sein, dass die Stärke des Stimulus entlang verschiedener Raumrichtungen in verschiedener Weise in beliebiger periodischer und/oder nichtperiodischer Form verändert wird. Da bei ist denkbar, dass die Stärken des Stimulus für verschiedene Raumrichtun gen in verschiedener Weise entweder in einer für verschiedene Raumrichtun gen gekoppelten oder aber in einer für verschiedene Raumrichtungen völlig unabhängigen Art und Weise in beliebiger Form verändert werden.
Die Kopplung der Veränderung der Eigenschaften zumindest mit der Verände rung der Stärke eines Stimulus und/oder beliebige Kopplungen der Verände- rungen der Eigenschaften miteinander können unter anderem auf verschie dene, nachfolgend dargestellte vorteilhafte Arten und Weisen erfolgen, wel che beliebig miteinander kombinierbar sind:
a) Die Stärken der Eigenschaften werden instantan mit der Änderung der Stärke des Stimulus verändert.
b) Die Stärken der Eigenschaften werden zeitversetzt zur Änderung der Stärke des Stimulus verändert.
c) Die Stärken der Eigenschaftenverändern sich erst oberhalb und/oder unterhalb eines Schwellenwertes der Stärke des Stimulus.
d) Die Stärken der Eigenschaften verändern sich oberhalb und/oder un terhalb eines Schwellenwertes der Stärke des Stimulus irreversibel, so dass das Überschreiten und/oder Unterschreiten des Schwellenwertes der Stärke des Stimulus dauerhaft dokumentiert ist.
e) Das Einwirken des Stimulus führt unabhängig von der Stärke des Sti mulus zu reversiblen und/oder irreversiblen Änderungen der Eigen schaften.
f) Eigenschaften lassen sich durch Variation der Stärke des Stimulus der art schalten, dass die Stärken der Eigenschaften durch die Stärke des Stimulus bestimmt werden, wobei das Schalten vorzugsweise über 5 Schaltzyklen, besonders bevorzugt über 1000 Schaltzyklen und ganz besonders bevorzugt über 100000 Schaltzyklen durchgeführt werden kann.
g) Eigenschaften lassen sich durch Variation der Stärke des Stimulus der art schalten, dass die Stärken der Eigenschaften zumindest zwei Zu stände einnehmen, welche zumindest zwei verschiedenen Schaltzu ständen entsprechen, wobei das Schalten vorzugsweise über 5 Schalt zyklen, besonders bevorzugt über 1000 Schaltzyklen und ganz beson ders bevorzugt über 100000 Schaltzyklen durchgeführt werden kann.
Die Kopplung der Veränderung der Eigenschaften zumindest mit der Verände rung der Stärke eines Stimulus und/oder beliebige Kopplungen der Verände rungen der Eigenschaften miteinander können unter anderem in voneinander abhängiger oder aber in voneinander unabhängiger Weise erfolgen. Die Kopplung der Veränderung der Eigenschaften zumindest mit der Verände rung der Stärke eines Stimulus und/oder beliebige Kopplungen der Verände rungen der Eigenschaften miteinander können für verschiedene Richtungen im Raum in gleicher oder aber in unterschiedlicher Weise erfolgen. Erfolgt die Kopplung der Veränderung der Eigenschaften zumindest mit der Veränderung der Stärke eines Stimulus und/oder erfolgen beliebige Kopplungen der Verän derungen der Eigenschaften miteinander in verschiedene Richtungen im Raum in unterschiedlicher Weise, können beliebige Beispiele besagter Kopp lungen für verschiedene Richtungen im Raum in voneinander abhängiger oder aber in voneinander unabhängiger Weise erfolgen. Auch ist vorstellbar, die Kopplung der Veränderung der Eigenschaften zumindest mit der Veränderung der Stärke eines Stimulus und/oder beliebige Kopplungen der Veränderungen der Eigenschaften miteinander über eine Vorzugsausrichtung der Poren in Porenbereichen zu beeinflussen.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen deformierbaren Folie, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellen einer Vorform,
b) Verstrecken und Entmischen der Vorform, wobei beim Entmischen mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und mindestens eine sich von der ersten anorganischen nicht metallischen festen Phase unterscheidende zweite anorganische nicht-metallische feste Phase entstehen,
c) Entfernen mindestens eines Teils der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase, wodurch Poren entstehen.
In Schritt a) wird hierbei zunächst eine Vorform bereitgestellt. Vorzugsweise enthält die Vorform mindestens ein Material oder besteht aus diesem, das in einem nicht-entmischten Zustand vorliegt. Beispielsweise enthält die Vorform zwei Stoffe, die in einem nicht-entmischten Zustand vorliegen. In Schritt b) erfolgen anschließend ein Verstrecken (bzw. ein Verziehen) sowie ein Ent mischen der Vorform. Hierbei kann das Verstrecken vor dem Entmischen, nach dem Entmischen, gleichzeitig mit dem Entmischen, oder teilweise gleich- zeitig mit dem Entmischen erfolgen. Durch das Verstrecken kann die Vorform bzw. die hergestellte Folie stufenlos auf eine gewünschte Dicke eingestellt werden. Somit kann durch das Verstrecken die Dicke der hergestellten Folie stufenlos eingestellt werden. Beim Entmischen entstehen mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase, wobei sich die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase von der mindestens einen ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase unterscheidet, bei spielsweise bezüglich der Zusammensetzung. In Schritt c) wird dann zumin dest ein Teil der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase entfernt. Auf diese Weise entstehen Poren dort, wo sich der mindestens eine Teil der mindestens einen zweiten anorganischen nicht metallischen festen Phase zuvor befunden hat. Durch den Entmischungsvor gang sowie durch das gewählte Verhältnis zwischen der mindestens einen ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase und der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase können die Po rosität der hergestellten Folie und der mittlere Porendurchmesser (bzw. die Porengröße) der Poren der hergestellten Folie eingestellt werden, beispiels weise einen Porendurchmesser von 50 nm bei einer Porosität von 50 % bzw. ein Porendurchmesser von 100 nm bei einer Porosität von 70 %.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird auf einfache Weise die Herstel lung der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie ermöglicht. Insbesondere können so die Dicke und die Porosität der Folie sowie der mittlere Poren durchmesser der Poren auf einfache und genaue Weise eingestellt werden.
Durch den Entmischungsprozess in der Vorform wird ein Zustand erzeugt, der durch das Vorliegen von zumindest zwei sich voneinander unterscheidenden Phasen gekennzeichnet ist, der mindestens einen ersten anorganischen nicht metallischen festen Phase und der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase.
Vorzugsweise handelt es sich bei der mindestens einen ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase um eine persistente Phase. Unter einer per sistenten Phase wird dabei eine Phase verstanden, die nach der Entfernung der mindestens zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase im Material als anorganische nicht-metallische feste Phase verbleibt.
Die mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase unter scheiden sich vorzugsweise zumindest dadurch voneinander, dass sie eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen. Beispielsweise können beiden Phasen unterschiedliche Stoffe enthalten oder zumindest eine der beiden Phasen einen Stoff enthalten, den die andere Phase nicht enthält. Weiterhin ist es möglich, dass beide Phasen die gleichen Stoffe aber in einem unter schiedlichen Mischungsverhältnis enthalten.
Enthält die Vorform vor dem Entmischungsprozess beispielsweise zwei Stoffe in einem nicht-entmischten Zustand, würden nach dem Entmischungsprozess in den genannten zwei Phasen zumindest diese zwei Stoffe vorliegen, wobei sich die Mischungsverhältnisse der beiden Stoffe in den zwei Phasen jeweils unterscheiden. Hierbei ist auch denkbar, dass die Phasen jeweils aus den Reinstoffen bestehen, d.h. die erste Phase aus dem einen der beiden Stoffe besteht und die zweite Phase aus dem anderen der beiden Stoffe besteht.
Es ist unerheblich, ob der nicht-entmischte Zustand und/oder der entmischte Zustand (d.h. die mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und/oder die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase) unter den jeweiligen Bedingungen instabil, metastabil oder stabil ist. So ist es z.B. denkbar, dass der nicht-entmischte Zustand ein thermody namischer Gleichgewichtszustand ist, und dass die Entmischung zunächst durch eine Temperaturänderung und/oder durch lonenaustausch induziert wird, so dass der nicht-entmischte Zustand in einen Nichtgleichgewichtszu stand überführt wird. Eine Entmischung ausgehend von diesem Nichtgleich gewichtszustand führt dann zur Bildung der mindestens einen ersten anorga nischen nicht-metallischen festen Phase und der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase. Gleichfalls ist denkbar, dass der nicht-entmischte Zustand ein eingefrorener Nichtgleichgewichtszustand ist, welcher durch eine geeignete präparative Methode erzeugt wird. Ein ent mischter Zustand kann durch geeignete Maßnahmen wie beispielsweise einer Temperaturerhöhung erzeugt werden, die wiederum die Dynamik des Nicht- gleichgewichtszustandes so beschleunigt, dass durch Entmischung und damit einhergehend der Bildung von der mindestens einen ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase und der mindestens einen zweiten anorgani schen nicht-metallischen festen Phase das System dem thermodynamischen Gleichgewicht zustrebt.
Der genannte nicht-entmischte Zustand und der genannte entmischte Zu stand sowie auch der genannte Nichtgleichgewichtszustand und der genannte eingefrorene Nichtgleichgewichtszustand können dadurch gekennzeichnet sein, dass die mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Pha se und die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase und/oder die in diesen Phasen enthaltenen Stoffe über das gesamte Volumen der Folie bzw. der Vorform in konstanten Konzentrationen und/oder in kon stanten Mischungsverhältnissen und/oder in konstanten Volumenverhältnis sen vorliegen. Jedoch ist ebenso denkbar, dass die mindestens eine erste an organische nicht-metallische feste Phase und die mindestens eine zweite an organische nicht-metallische feste Phase und/oder die in diesen Phasen ent haltenen Stoffe über das Volumen der der Folie bzw. der Vorform hinweg in variierenden Konzentrationen und/oder in variierenden Mischungsverhältnis sen und/oder in variierenden Volumenverhältnissen vorliegen. Dabei kann der Übergang zwischen den Bereichen verschiedener Konzentrationen und/oder Mischungsverhältnisse und/oder Volumenverhältnisse stufenartig oder gra duell erfolgen. Während oder nach der Entmischung können die mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase und/oder die in diesen Phasen enthaltenen Stoffe über das Volumen der Folie bzw. der Vorform in konstanten Konzentrationen und/oder in konstanten Mischungsverhältnissen und/oder in konstanten Volumenverhältnissen vorliegen. Während oder nach Entmischung können die mindestens eine erste anorganische nicht metallische feste Phase und die mindestens eine zweite anorganische nicht metallische feste Phase und/oder die in diesen Phasen enthaltenen Stoffe über das Volumen der Folie bzw. der Vorform jedoch auch in variierenden Konzentrationen und/oder in variierenden Mischungsverhältnissen und/oder in variierenden Volumenverhältnissen vorliegen. Dabei kann der Übergang zwischen den Bereichen verschiedener Konzentrationen und/oder Mi- schungsverhältnisse und/oder Volumenverhältnisse stufenartig oder graduell erfolgen.
Vorzugsweise erfolgt während dem Verstrecken in Schritt b) ein orthogonales Gegenziehen. Auf diese Weise wird dem Auftreten von Einschnürungen im Verstreckungsprodukt bzw. in der hergestellten Folie entgegenwirkt.
In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden während dem Verstrecken (in Schritt b)) die mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und/oder die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase parallel zu einer Zugein richtung ausgerichtet, sodass die mindestens eine erste anorganische nicht metallische feste Phase und/oder die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase nach dem Verstrecken zumindest in Teilberei chen der verstreckten Vorform eine anisotrope Orientierung aufweisen. Bei dieser Variante findet in Schritt b) das Verstrecken zumindest teilweise gleich zeitig mit dem Entmischen und/oder zumindest teilweise nach dem Ent mischen statt. Durch das Verstrecken erhält der Bereich der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase nun eine Vorzugsori entierung entlang der Ziehrichtung. Da dieser Bereich nach dem Entfernen der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase in Schritt c) schließlich die Poren in der resultierenden Folie bildet, erhalten folg lich auch die Poren eine Vorzugsorientierung entlang der während dem Vers trecken angewandten Ziehrichtung. Somit können hierbei auf einfache Weise anisotrope Poren (bzw. anisotrop orientierte Poren) erhalten werden.
Weiterhin ist bevorzugt, dass beim Verstrecken (in Schritt b)) die Vorform un ter Nutzung eines Ofens horizontal und anisotrop verzogen wird. Das horizon tale Verstrecken bzw. Verziehen hat die Vorteile, dass eine vereinfachte Einla ge der Vorform möglich ist, die Zugkraft senkrecht zur Gravitationskraft wirkt und damit eine höhere Qualität hinsichtlich der angestrebten Abmessungen wie Dicke und Einschnürungen über die gesamte Fläche der deformierbaren anorganischen Folie erreicht wird. Alternativ kann die Vorform aber auch ver tikal und anisotrop verzogen werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens erfolgt beim Verstrecken (in Schritt b)) eine maximale Querschnittverrin- gerung der Vorform von < 75 %, bevorzugt von < 50 %, besonders bevorzugt von < 25 %, ganz besonders bevorzugt von < 10 %, erfolgt. Vorzugsweise ist die Querschnittverringerung dabei unabhängig von der Dickenreduktion.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens erfolgt das Entfernen des mindestens eines Teils der mindestens einen zusätzlichen anorganischen nicht-metallischen festen Phase durch eine Be handlung mit Wasser und/oder mindestens einem korrosiven Medium und/oder mindestens einer Säure, vorzugsweise Salzsäure, und/oder mindes tens einer Base. Beispielsweise erfolgt eine Behandlung mit Wasser und/oder Salzsäure. Der Zeitraum der Behandlung beträgt dabei vorzugsweise weniger als 48 h, besonders bevorzugt weniger als 24. Durch die genannte Behandlung ist eine unkomplizierte Entfernung des mindestens einen Teils der mindestens einen zusätzlichen anorganischen nicht-metallischen festen Phase möglich.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die in Schritt b) entstehenden Phasen inter penetrierende Phasen.
Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorform ein Material enthält oder daraus besteht, wel ches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
a) anorganischen Gläsern, vorzugsweise oxidischen Gläsern, alkalibo rat-haltigen Gläsern, Borosilikatgläsern, insbesondere
Alkaliborosilikatgläsern, wobei die anorganischen Gläser optional Cer, Aluminium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alka limetalle enthalten,
b) anorganischen Glaskeramiken, vorzugsweise oxidischen Glaskera miken, alkaliborat-haltigen Glaskeramiken, Borosilikat-haltigen Glaskeramiken, insbesondere Alkaliborosilikat-haltigen Glaskera miken, wobei die anorganischen Glaskeramiken optional Cer, Alu minium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alkalimetalle enthalten,
c) Oxiden, vorzugsweise Si02, Al203, Ti02, Zr02, Ce02, B203, und d) Mischungen hiervon, die vorzugsweise mindestens ein anorgani sches Oxid enthalten, wobei das anorganische Oxid bevorzugt aus gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Si02, Al203, Ti02, Zr02, Ce02, B203 und Mischungen hiervon.
Mit diesen Materialien können auf besonders einfache Weise erfindungsge mäße Folien mit einer gewissen Deformierbarkeit und einer guten Bruchfes tigkeit erhalten werden. Insbesondere sind hierbei die Herstellung der Poren sowie die Einstellung der Foliendicke, der Porosität und des mittleren Poren durchmessers auf einfache Weise möglich. Besonders bevorzugt ist das Mate rial ein Borosilikatglas, insbesondere ein Alkaliborosilikatglas, oder eine Mi schung aus Borosilikatgläsern, insbesondere aus Alkaliborosilikatgläsern.
Wird ein Borosilikatglas als Material in Vorform verwendet, entstehen beim Entmischen in Schritt b) eine silicatreiche Phase als erste anorganische nicht metallische feste Phase und eine boratreiche Phase als zweite anorganische nicht-metallische feste Phase. In Schritt c) kann dann mindestens ein Teil der boratreichen Phase entfernt werden, wodurch Poren entstehen.
Weiterhin ist bevorzugt, dass es sich bei dem mindestens einen anorganischen nicht-metallischen Material um eine Mischung aus einem anorganischen Glas, z.B. einem Alkaliborosilikatglas, und einem Oxid, z.B. Ti02, oder um eine Mi schung aus einer anorganischen Glaskeramik, z.B. einer Alkaliborosilikat- haltigen Glaskeramik, und einem Oxid, z.B. Ti02, handelt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens weist die in Schritt a) bereitgestellte Vorform eine Dicke von 0,05 mm bis 15,00 mm, bevorzugt von 1,00 mm bis 5,00 mm, besonders bevorzugt von 1,50 mm bis 3,00 mm, auf. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Vorform nach dem Verstrecken in Schritt b) eine Dicke aufweist, die 0,01 % bis 99 %, bevor zugt 0,1 % bis 50 %, besonders bevorzugt 0,1 % bis 20 %, der Dicke der in Schritt a) bereitgestellten Vorform entspricht. Die Dicke kann hierbei stufenlos auf den gewünschten Prozentanteil der Ausgangsdicke, d.h. der Dicke der in Schritt a) bereitgestellten Vorform, eingestellt werden. Somit kann auf sehr einfache Weise eine Dicke der herzustellenden Folie eingestellt werden, die in Kombination mit einer entsprechend eingestellten Porosität und einem ent- sprechen eingestellten mittleren Porendurchmesser zu einer Folie führt, wel che deformierbar ist und eine gute mechanische Stabilität aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass in Schritt b) das Verstrecken vor dem Entmischen er folgt, das Verstrecken gleichzeitig mit dem Entmischen erfolgt, oder das Vers trecken nach dem Entmischen erfolgt.
Ganz besonders bevorzugt erfolgt in Schritt b) das Verstrecken zumindest teilweise nach dem Entmischen und/oder zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Entmischen. Hierdurch kann letztlich eine Folie mit anisotropen Poren (bzw. anisotrop orientierten Poren) erhalten werden. Nachdem sich beim Entmischen mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase gebil det haben, können beim Verstrecken die Bereiche der zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase in eine Richtung gezogen und damit zumin dest teilweise räumlich gleichausgerichtet werden. Beim Entfernen der zwei ten anorganischen nicht-metallischen festen Phase in Schritt c) entstehen dann schließlich in diesen Bereichen zumindest teilweise räumlich gleichaus- gerichtete bzw. anisotrope Poren.
Alternativ kann in Schritt b) das Verstrecken vor dem Entmischen erfolgen. Die auf diese Weise hergestellte Folie besitzt flächig (x-y-Richtung) begrenzte Po rensysteme mit gleicher oder unterschiedlicher Porentextur.
Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist da durch gekennzeichnet, dass während einem der Schritte a) bis c) und/oder zwischen zwei der Schritte a) bis c) die Vorform, vorzugsweise mit einer be stimmten Kühlrate, gekühlt wird. Je nach Ausführung dieses Kühlschritts so wie der verwendeten Kühlrate können die Porenwände der hergestellten Folie in amorpher Form, in teilweise kristalliner Form oder in (hoch)kristalliner Form erhalten werden.
Vorzugsweise wird das Entmischen in Schritt b) nur in einem lokal begrenzten Bereich oder in mehreren lokal begrenzten Bereichen der Vorform durchge führt. Auf diese Weise kann schließlich eine Folie erhalten werden, die ledig- lieh in einem oder mehreren Teilbereichen Poren aufweist und somit teilporös ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens erfolgt das Entmischen durch eine Zusammensetzungsänderung, vor zugsweise eine lokal begrenzte Zusammensetzungsänderung, und/oder durch eine Wärmeübertragung, vorzugsweise eine lokal begrenzte Wärmeübertra gung. Insbesondere erfolgt das Entmischen über einen lonenaustausch. Durch diese Varianten ist ein einfaches Entmischen der Vorform möglich.
In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Vorform nach dem Verstrecken, vorzugsweise nach Schritt b) oder c), aufgewickelt.
Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass die Vorform beim Verstrecken mit Kräften von 0,01 N/mm2 bis 70 N/mm2, bevorzugt mit Kräften von 0,5 N/mm2 bis 10 N/mm2, besonders bevorzugt mit Kräften von 1 N/mm2 bis 3 N/mm2, belastet wird. Durch Anwendung dieser Kräfte ist ein einfaches Verstrecken der Folie auf die gewünschte Dicke möglich.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass im Anschluss an Schritt c) eine Behandlung der Folie mit einer Base, vorzugsweise NaOH, erfolgt. Durch eine solche basi sche Extraktion kann eine Entfernung von feindispersem Silica oder eine Po ren Vergröberung erreicht werden.
Vorzugsweise wird die Folie im Anschluss an Schritt c) gewaschen, bevorzugt in H20, und getrocknet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des Verfahrens wird die Vorform oder die Folie zugeschnitten, wobei das Zuschneiden vorzugsweise mithilfe eines Lasers oder durch mechanisches Schneiden erfolgt. Das Zuschneiden kann zwischen Schritt a) und b), zwischen Schritt b) und c), nach Schritt c), oder während Schritt b) zwischen dem Verstrecken und Entmischen durchge führt werden. Das Zuschneiden kann vor dem Verstrecken oder nach dem Verstrecken erfolgen. Zudem kann das Zuschneiden vor dem Entmischen oder nach dem Entmischen erfolgen.
Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist da durch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche die Porenwände mehrerer oder aller der Poren zu mindest bereichsweise mit einer Schicht bedeckt wird, und/oder mehrere oder alle der Poren zumindest teilweise mit einem Gast material gefüllt werden.
Die Bedeckung der Porenwände mit Schichten kann beispielsweise durch chemische Reaktion und/oder durch Absorption und/oder durch Adsorption und/oder durch Chemisorption und/oder durch Physisorption erfolgen.
Die Befüllung der Poren mit einem Gastmaterial kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Folie in eine Schmelze z. B. aus Acetaminophen bei einge taucht und danach abgekühlt wird, wobei die Folie anschließend getempert wird, z.B. in Gegenwart eines Acetaminophen-Oberflächenlayers bei 135 °C für 2 h unter Argon. Durch die Anisotropie und Porengröße werden in den Poren Form II - Nanokristallite < 100 nm mit einer Vorzugsorientierung erhal ten, wobei die (OkO) Flächen parallel zur Substratoberfläche orientiert sind (Flächennormalen parallel zu Porenachsen).
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Gastmaterial dadurch in die Poren einge bracht wird, dass zunächst ein Vorläufermaterial in die Poren eingebracht wird und anschließend durch einen beliebigen Umwandlungsprozess während des Einbringens oder nach dem Einbringen das Vorläufer-Material in das Gastmaterial umgewandelt wird. Derartige Umwandlungsprozesse können beispielsweise chemische Reaktionen, Polymerisationsreaktionen, Vernet zungsreaktionen, Verfestigung, Verglasung, Phasenübergänge in Reinstoffen und/oder in Mischungen, Kristallisationsprozesse, Entmischungsprozesse, Verdampfungsprozesse, Bildung ferroelektrischer und/oder piezoelektrischer und/oder magnetischer und/oder ferrielektrischer und/oder
spinpolarisierbarer Phasen sein. Das Einbringen des Gastmaterials oder des Vorläufermaterials in das Poren system bzw. in die Poren kann auf verschiedene Weisen erfolgen. So kann das einzubringende Material beispielsweise als Mischung mit zumindest einem Hilfsstoff in die Poren eingebracht werden, wobei der mindestens eine Hilfs stoff während oder nach dem Einbringen entfernt wird. In einer bevorzugten Ausführungsvariante erfolgt dieses Entfernen durch Verdampfen des mindes tens einen Hilfsstoffs. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante fungieren Hilfsstoffe als Lösungsmittel für das einzubringende Material. Mi schungen aus dem einzubringenden Material und zumindest einem Hilfsstoff werden in einer bevorzugten Verfahrensvariante in fließfähiger Form derart auf die Folie aufgebracht, dass die Mischungen aus dem einzubringenden Ma terial und dem mindestens einen Hilfsstoff in die Poren fließen und diese ganz oder teilweise füllen. In einem weiteren Schritt wird der mindestens eine Hilfsstoff entfernt. Sofern das eingebrachte Material nicht bereits dem Gast material entspricht, kann das eingebrachte Material durch Umwandlung in das Gastmaterial überführt werden, wobei die Umwandlung vor oder nach dem Entfernen des mindestens einen Hilfsstoffs erfolgen kann.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das einzubringende Material in Form einer Schmelze in die Poren eingebracht wird. Hierzu wird das einzubringende Ma terial auf eine Temperatur erhitzt, die über der Glasübergangstemperatur und/oder über dem Schmelzpunkt des einzubringenden Materials liegt. So dann fließt das einzubringende Material in die Poren. Anschließend kann das eingebrachte Material durch Kristallisation und/oder Verglasung verfestigt werden oder durch eine beliebige Umwandlung in das Gastmaterial überführt werden.
Zudem ist es bevorzugt, dass das einzubringende Material als Schmelze derart in die Poren eingebracht wird, dass nach erfolgtem Einbringen ein Volumenre servoir der Schmelze des eingebrachten Materials auf der Oberfläche der Folie verbleibt, wobei die Schmelze des Materials in besagtem Volumenreservoir mit der in die Poren eingebrachten Schmelze des Materials in Kontakt steht. Sodann kann ein Kristallisationsprozess durchgeführt werden, der dadurch gekennzeichnet ist, dass geschmolzenes Material zumindest teilweise oder in Gänze in Kristalle des Materials überführt wird. Der Kristallisationsprozess kann dabei vorzugsweise derart durchgeführt werden, dass das Material von einer Ausgangstemperatur oberhalb seines Schmelzpunktes auf eine Zieltem peratur unterhalb seines Schmelzpunktes kontinuierlich abgekühlt wird. Die Temperaturänderung pro Zeit kann dabei während des Kühlprozesses kon stant gehalten oder verändert werden. In einer bevorzugten Variante des Kris tallisationsprozesses wird das Material von einer Ausgangstemperatur ober halb seines Schmelzpunktes auf eine Zieltemperatur unterhalb seines
Schmelzpunktes mit einer konstanten Temperaturabnahme von bevorzugt weniger als 10 K/min, besonders bevorzugt von weniger als 1 K/min, ganz be sonders bevorzugt von weniger als 0, 1 K/min, gekühlt, wobei das in die Poren eingebrachte Material in Kontakt mit dem sich im Volumenreservoir auf der Oberfläche der Folie befindlichen Material steht. In einer anderen Variante des Kristallisationsprozesses wird das Material von einer Ausgangstemperatur oberhalb seines Schmelzpunktes auf eine Zieltemperatur unterhalb seines Schmelzpunktes abgeschreckt und dann für einen geeignet gewählten Zeit raum bei besagter Zieltemperatur gehalten, wobei wiederum das in die ein gebrachte Material in Kontakt mit dem sich im Volumenreservoir auf der Oberfläche der Folie befindlichen Material steht.
In einer weiteren vorteilhaften Variante von Verfahren wird das einzubrin gende Material als Schmelze derart in die Poren eingebracht, dass nach er folgtem Einbringen mehr als 80 Volumenprozent, bevorzugt mehr als 90 Vo lumenprozent, ganz besonders bevorzugt mehr als 99 Volumenprozent, des insgesamt mit dem Porensystem in Kontakt stehenden Materials in geschmol zener Form innerhalb des Porensystems lokalisiert sind. Sodann kann ein Kris tallisationsprozess durchgeführt werden, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das geschmolzene Material zumindest teilweise oder in Gänze in Kristalle des Materials überführt wird, und dass mehr als 80 Volumenprozent, bevorzugt mehr als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt mehr als 99 Volumenpro zent, des insgesamt mit dem Porensystem in Kontakt stehenden Materials in geschmolzener Form innerhalb des Porensystems lokalisiert sind. Der Kristalli sationsprozess kann dabei vorzugsweise derart durchgeführt werden, dass das Material von einer Ausgangstemperatur oberhalb seines Schmelzpunktes auf eine Zieltemperatur unterhalb seines Schmelzpunktes kontinuierlich abge kühlt wird. Die Temperaturänderung pro Zeit kann dabei während des Kühl prozesses konstant gehalten oder verändert werden. In einer bevorzugten Variante von Kristallisationsprozess wird das Material von einer Ausgangs- temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes auf eine Zieltemperatur unter halb seines Schmelzpunktes mit einer konstanten Temperaturabnahme von bevorzugt weniger als 10 K/min, besonders bevorzugt von weniger als 1 K/min, ganz besonders bevorzugt von weniger als 0, 1 K/min, gekühlt. In einer anderen Variante des Kristallisationsprozesses wird das Material von einer Ausgangstemperatur oberhalb seines Schmelzpunktes auf eine Zieltemperatur unterhalb seines Schmelzpunktes abgeschreckt und dann für einen geeignet gewählten Zeitraum bei besagter Zieltemperatur gehalten.
Besonders vorteilhaft ist, dass die erfindungsgemäße deformierbare Folie vor zugsweise eine Temperaturwechselbeständigkeit aufweist, die es erlaubt, Materialien mittels Verfahren als Schmelze in die Poren der Folie einzubrin gen, wenn die Materialien schwerlöslich sind. Verfahren nach dem Stand der Technik, die die Verarbeitung von Materialien in gelöster Form erfordern, sind nachteilig, wenn besagte Materialien schwerlöslich sind. Dieses Problem kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überwunden werden.
In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Einbringen des Gastmaterials oder des Vorläufermaterials in die Poren der Folie mittels Gasphasenabscheidung. Vorteilhafte Varianten der Gasphasenabscheidung, die zu diesem Zweck eingesetzt werden können, sind beliebige Formen der physikalischen Gasphasenabscheidung, beliebige For men der chemischen Gasphasenabscheidung, beliebige Formen gepulster Gasphasenabscheidungsmethoden, sowie beliebige Formen der Atomlagen abscheidung.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem die Verwendung der erfindungsge mäßen deformierbaren Folie als Komponente in transdermalen Pflastern; als Komponente von Implantaten; als Komponente für Vorrichtungen zur Emp fängnisverhütung; als Depot für schwangerschaftsverhindernde Stoffe; als physikalische Barriere, die das Zusammentreffen von Spermien und Eizelle verhindert, oder als Komponente einer solchen physikalischen Barriere; als Filtermembran, z.B. bei der Elektrophorese, Hochtemperaturgastrennung, Filtration oder Separation; als Unterstützungsstruktur, z.B. in Form eines Sub strats für Gewebezüchtung; als Komponente in der Katalyse; als Komponente in der Sensorik; als Komponente in der Optoelektronik; als Komponente fle- xibler Batterien, z.B. für Armbanduhren; als Komponente von Brennstoffzellen und/oder Solarzellen; als Separatoren und/oder Separatorschichten zwischen verschiedenen Kompartimenten in Brennstoffzellen und/oder Energiespei chersystemen und/oder Energiewandlungssystemen; und/oder als forensi sches Sicherheitsmerkmal oder Identifikationstag.
Vorteilhaft ist etwa die Anwendung der erfindungsgemäßen deformierbaren Folie als Komponente von Wirkstofffreisetzungssystemen. In einer vorteilhaf ten Realisierungsvariante der erfindungsgemäßen Folie wird diese mit zumin dest einem pharmazeutischen Wirkstoff beladen, der über Zeiträume von vor zugsweise mehr als 12 Stunden, besonders bevorzugt von mehr als 72 Stun den, ganz besonders bevorzugt von mehr als vier Wochen freigesetzt wird. Hiermit die erfindungsgemäße Folie als Depot für die Langzeitfreisetzung von zumindest einem pharmazeutischen Wirkstoff verwendet werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn es sich bei dem Wirkstoff um ein schwerlösliches Arz neimittel handelt. Solche Wirkstoffe bzw. Materialien lassen sich in die Poren der erfindungsgemäßen Folie einbringen. Damit wird das nach dem Stand der Technik existierende Problem gelöst, dass schwerlösliche Arzneimittel mit Methoden nach dem Stand der Technik, die auf der Verarbeitung von Lösun gen basieren, aufgrund ihrer Schwerlöslichkeit nicht oder nur in unvorteilhaf ter Weise verarbeitet werden können. Weiterhin vorteilhaft ist, dass über den mittleren Durchmesser, die Tortuosität und die Orientierung der Poren Kristal lisationsprozesse derart gesteuert werden können, das Kristallinität, gebilde tes Polymorph, Kristallmorphologie und Kristallorientierung vom Gastmaterial gesteuert werden können. Dies ist insbesondere vom Vorteil, da bioaktive Materialen in Abhängigkeit des morphologischen Gewichts ihrer Kristallflä chen ein unterschiedliches Auflösungsverhalten zeigen und damit durch Kristallinität, gebildetem Polymorph, Kristallmorphologie und Kristallorientie rung des Gastmaterials dessen Auflöserate beeinflusst wird. Dies ist insbeson dere von Bedeutung, wenn die erfindungsgemäße Folie als Depot für Arznei mittel verwendet werden und das Gastmaterial somit zumindest ein Arznei mittel enthält, dessen Freisetzungskinetik gesteuert werden soll.
Die erfindungsgemäße deformierbare Folie findet Anwendung als Drug- Delivery-System mit kontrolliert einstellbaren Abgabegeschwindigkeits-Zeiten (verzögerte Abgabe). Die verzögerte Abgabe kann gesteuert werden über: Porendesign (Steuerung über: Länge Diffusionswege, Tortuosität) und Kristall design (unterschiedliche Auflösungsverhalten je Kristallgröße, -Art, -Habitus, - Tracht, -Anzahl und Füllgrad (Porenfüllung)).
Ferner findet die erfindungsgemäße deformierbare Folie Anwendung für die Abgabe von schwerlöslichen (Schmelzinfiltration erforderlich), über die Haut resorbierbaren Substanzen (Substanzen sollten oral nicht verabreicht werden (Grund: toxisch und/oder Überdosierungsgefahr).
Insbesondere werden Medikamente im Bereiche der Hormontherapie, Schmerz-Medikation, Wundheilung (offene Wunden), oder mit hoher Toxizität (Krebstherapie), duale Medikation (Vermeidung des direkten Kontakts zw. Medikamenten, z. B. Allergietests), Suchtentwöhnung (z. B. Nikotin, Metadon) betrachtet.
Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Folienglas als Drug-Delivery- System für den Wirkstoff Acetaminophen (Paracetamol) verwendet werden.
Im Folgenden sind exemplarische Anwendungsgebiete der erfindungsgemä ßen Folie beschrieben.
Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Folie als transdermales Pflaster appliziert werden. Vorzugsweise wird dabei zumindest ein Gastmaterial über einen beliebig wählbaren Zeitraum mit einer beliebig einstellbaren Freiset zungskinetik freigesetzt.
Denkbar ist ebenso, dass die erfindungsgemäße Folie als Implantat verwendet wird. Vorzugsweise werden transdermale Pflaster und/oder Implantate mit einem Material beladen, welches zumindest einen pharmazeutischen Wirk stoff enthält. Hierbei kann die Freisetzung von zumindest einem im Material enthaltenen pharmazeutischen Wirkstoff aus transdermalen Pflastern und/oder aus Implantaten vorzugsweise über einen Zeitraum von mehr als einem Tag, besonders bevorzugt von mehr als vier Wochen, ganz besonders bevorzugt von mehr als einem Jahr, erfolgen. Vorzugsweise sind die transdermalen Pflaster und/oder Implantate unter phy siologischen Einsatzbedingungen während ihrer Benutzung hoch stabil. Wei terhin ist es bevorzugt, dass transdermale Pflaster und/oder Implantate unter physiologischen Einsatzbedingungen während ihrer Benutzung durch Auflö sung weniger als 2 % ihrer Masse innerhalb eines Jahres, besonders bevorzugt weniger als 2 % ihrer Masse innerhalb von 10 Jahren, ganz besonders bevor zugt weniger als 2 % ihrer Masse innerhalb von 20 Jahren, verlieren. Die erfin dungsgemäße Folie besitzt vorzugsweise die vorteilhafte Eigenschaft, sich bei Applikation an oder in Menschen oder Tieren Bewegungen des betreffenden Organismus, etwa Kontraktionen des Darms oder Muskelbewegungen, anpas sen zu können.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Folie liegt im Bereich der Verhütung. So ist etwa denkbar, dass die erfindungsgemäße Folie als Langzeitdepot schwangerschaftsverhindernder Stoffe verwendet werden kann und/oder als physikalische Barriere, die das Zusammentreffen von Spermien und Eizelle verhindert.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Folie ist deren Ver wendung in Separationsanwendungen und in der Filtration aggressiver Flüs sigkeiten sowie von Flüssigkeiten mit pH-Werten im Bereich von 1 bis 9 sowie Flüssigkeiten, die organische Lösungsmittel enthalten.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Folie ist deren Ver wendung als Unterstützungsstruktur. Beispielsweise ist denkbar, dass die er findungsgemäße Folie als Substrat für Gewebezüchtung verwendet werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass auf der einen Seite der erfindungsgemäßen Folie Zellkulturen aufgewachsen werden können, während von der gegenüberlie genden Seite Nährmedien zugeführt werden können.
Weitere Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Folie sind Katalyse, Sensorik, Optoelektronik, Elektrophorese, Hochtemperaturgastrennung, Filtration und Separation.
Die erfindungsgemäße Folie lässt sich weiterhin als Komponente flexibler Bat terien etwa für Armbanduhren, als Komponente von Brennstoffzellen und/oder Solarzellen, sowie als Separator und/oder Separatorschicht zwi schen verschiedenen Kompartimenten in Brennstoffzellen und/oder Energie speichersystemen und/oder Energiewandlungsystemen einsetzen.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Folie als forensisches Sicherheits merkmale oder Identifikationstags verwendet werden, das in einer vorteilhaf ten Ausführungsvariante mit einem weiteren Objekt derart verbunden ist, dass es nicht oder nicht zerstörungsfrei abgelöst werden können.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele und Figuren näher erläutert, ohne die Erfindung auf die speziell dargestellten Merkmale und Pa rameter zu beschränken.
Ausführungsbeispiel 1
Als Vorform wird ein Alkaliborosilikat-Glas in Form eines Flachglases verwen det. Der Entmischungsprozess wird zwischen 550 - 750°C für < 25 h realisiert. Während des Verstreckens wird das Flachglas auf T < 750°C erwärmt und mit Kräften < 2 N belastet. Es werden Zuführgeschwindigkeiten > 5 mm/min und Abzugsgeschwindigkeiten > 50 mm/min genutzt. Die Prozessdauer liegt > 4 h. Das Verstreckungsprodukt (Dünnglas) weist eine Dicke von 1 bis 100 pm sowie Breite > 10 cm auf. Die Phasen (eine boratreiche Phase sowie eine silicatreiche Phase) zeigen eine anisotrope Orientierung parallel zur Zugrichtung. In einem nächsten Schritt erfolgt der Zuschnitt des Dünnglases auf eine Fläche von 10 x 10 cm unter Verwendung eines C02-Lasers. Das selektive Entfernen der boratreichen Phase erfolgt unter Verwendung von H20 (T = 90°C) oder 1 M HCl (T = 90°C) innerhalb von 24 h. Zur Entfernung des feindispersen Silica oder zur Porenvergröberung kann optional eine basische Extraktion in 0,5 M NaOH für 1 h durchgeführt werden. Im Anschluss wird das poröse silicatreiche Mate rial in H20 gewaschen und getrocknet.
Die auf diese Weise erhaltene deformierbare Folie weist ein homogenes Po rensystem mit einer anisotropen Porenverteilung parallel zur Zugrichtung auf. Die Folie ist deformierbar (Mindestbiegeradius < 15 cm) und besitzt Poren- größen< 300 nm. Die Porosität der deformierbaren Folie beträgt 10 % bis 90 %, wohingegen die Dicke der deformierbaren Folie 1 pm bis 100 pm beträgt. Der mittlere Porendurchmesser der Poren beträgt 2 nm bis 500 nm. Die erhal tene Folie ist ganz besonders für den Einsatz im Bereich der kontrollierten Medikamentenabgabe in Form von oder als Komponente von transdermalen Pflastern und Implantaten geeignet.
Ausführungsbeispiel 2
Als Vorform wird ein Alkaliborosilikat-Flachglas verwendet, welches in z- Richtung eine stufenartige Änderung der chemischen Zusammensetzung auf weist. Für die Verstreckung werden Temperaturen von < 760 °C, Zuführge schwindigkeiten > 5 mm/min, Abzugsgeschwindigkeiten > 50 mm/min und Zugkräfte < 2 N gewählt. Nach der Verstreckung der Vorform erfolgt der Ent mischungsprozess zwischen 550 - 750 °C. Das weitere Vorgehen ist identisch zum Ausführungsbeispiel 1.
Die auf diese Weise erhaltene deformierbare Folie weist ein isotrop orientier tes Porensystem mit mindestens zwei Porentexturen auf. Die Porentextur variiert innerhalb der Dicke der flexiblen Folie (z-Richtung). Es existiert ein stufenartiger Übergang zwischen den beiden Porentexturen. Die Porosität der deformierbaren Folie beträgt 10 % bis 90 %, wohingegen die Dicke der deformierbaren Folie 1 pm bis 100 pm beträgt. Der mittlere Porendurchmes ser der Poren beträgt 2 nm bis 500 nm.
Ausführungsbeispiel 3
Als Vorform wird ein Natriumborosilikat-Flachglas mit homogener Zusammen setzung außerhalb der Mischungslücke genutzt. Der Verziehprozess (Verstre- cken) wird wie in Ausführungsbeispiel 1 durchgeführt. Das
Verstreckungsprodukt liegt in einem nicht-entmischten Zustand vor. Es folgt der Zuschnitt des Dünnglases wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. An schließend wird lokal die chemische Zusammensetzung durch einen lokal be grenzten lonenaustausch (z.B.: lonenaustausch Na+ <-> Li+) verändert. Der Austausch und die Entmischung erfolgen wie in der Patentanmeldung DE 10 2015 224005.3 beschrieben. Nach dem lonenaustausch liegt das Verstreckungsprodukt lokal begrenzt in einem entmischten Zustand vor. Die selektive Entfernung der Phase erfolgt wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrie ben.
Die auf diese Weise erhaltene deformierbare teilporöse Folie besitzt ein ho mogenes, isotrop orientiertes, flächig begrenztes Porensystem (x-y-Richtung). Die Porosität der deformierbaren Folie beträgt 10 % bis 90 %, wohingegen die Dicke der deformierbaren Folie 1 pm bis 100 pm beträgt. Der mittlere Poren durchmesser der Poren beträgt 2 nm bis 500 nm.
Ausführungsbeispiel 4
Als Vorform wird ein homogenes Natriumborosilikat-Flachglas verwendet, welches verstreckt wird. Die Verstreckung wird bei Temperaturen > 760 °C, Zuführgeschwindigkeiten > 5 mm/min und Abzugsgeschwindigkeiten > 50 mm/min und Zugkräfte < 2 N realisiert. Das Verstreckungsprodukt liegt in ei nem nicht-entmischten Zustand vor. Über einen lokal begrenzten Wärmeein trag werden ausgewählte Bereiche des Verstreckungsprodukts entmischt.
Nach dem Entmischungsprozess weisen die Bereiche eine natriumboratreiche Phase und eine silikatreiche Phase auf. Über eine selektive Entfernung, welche wie in Ausführungsbeispiel 1 durchgeführt wird, wird die natriumboratreiche Phase gelöst.
Die auf diese Weise erhaltene Folie ist teilporös und deformierbar. Die porö sen Bereiche sind optional räumlich voneinander getrennt. Je nach Tempera tur und Dauer werden Bereiche mit unterschiedlichen Porentexturen erhal ten. Die Porosität der deformierbaren Folie beträgt 10 % bis 90 %, wohinge gen die Dicke der deformierbaren Folie 1 pm bis 100 pm beträgt. Der mittlere Porendurchmesser der Poren beträgt 2 nm bis 500 nm.
Die Anwendungsfelder der in den beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 - 4 erhaltenen deformierbaren Folien liegen insbesondere im Bereich Separato ren für Batterien und Brennstoffzellen, als flexible Membran zur Gastrennung sowie Katalyse und der Sensorik. Die in Ausführungsbeispiel 1 erhaltene Folie ist ganz besonders für den Einsatz der Dünngläser im Bereich der kontrollier ten Medikamentenabgabe in Form von transdermale Pflastern und Implanta ten geeignet. Ausführungsbeispiel 5
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Poren der in Ausführungsbeispiel 1 hergestellten Folie mit einem Gastmaterial gefüllt.
Zur Befüllung der Folie wird diese in eine Schmelze z. B. aus Acetaminophen bei 175 °C eingetaucht und auf 25°C abgekühlt. Anschließend wird die befüllte Folie in Gegenwart eines Acetaminophen-Oberflächenlayers bei 135 °C für 2 h unter Argon getempert. Durch die Anisotropie und Porengröße werden in den Poren Form II - Nanokristallite < 100 nm mit einer Vorzugsorientierung erhal ten, wobei die (OkO) Flächen parallel zur Substratoberfläche orientiert sind (Flächennormalen parallel zu Porenachsen). Nach Entfernung des
Acetaminophen-Oberflächenlayers zeigen die Acetominophen-Nanokristalle in den Poren ein signifikant modifiziertes Auflöseverhalten mit vorzugsweise ca. 10 x längerer Freisetzungszeiten als entsprechende Bulk-Proben.
Ausführungsbeispiel 6
Im Folgenden wird ein beispielhafter Herstellungsprozess für die die erfin dungsgemäße deformierbare Folie beschrieben:
1. Vorform:
a. homogenes Flachglas mit Kantenabmaßen von ca. 700 mm x 700 mm x 2 mm
2. Horizontaler Ziehprozess:
a. Aufbau: Halterung, Führung (Vermeidung von Verbiegungen und Reduzierung der Einschnürung senkrecht zur Zugrichtung), Ofen inklusive Isolierung (Reduzierung der thermischen Kon vektion, Isolierung ist an die Flach- und Folienvorform anpass bar), Zufuhr- und Abzugseinheit (vab) mit kontrolliert einstell baren Geschwindigkeiten (vzu, vab), Wickeleinheit (Aufwicklung der Foliengläser) bzw. Zuschnitts-Modul (Zuschnitt der Folien gläser in Sheets (mit Laser oder Diamantschneider), Prozess- kontrolleinheiten.
b. Ofen: Länge ca. 50 cm mit kontrollierten Heizzonen 1. Heizzone 1: kontinuierliche Erwärmung des Flachglases
2. Heizzone 2: schmale heiße Zone (ca. 2-3 cm lang), Temperaturerhöhung von ca. 100 K
3. Heizzone 3: Kühlstrecke: schnelle Abkühlung auf Tg des Glases (Abbau von Spannungen im Glas) c. Prozesskontrolle: Kraftmessdose zur indirekten Kontrolle der Viskosität, optische Messgeräte (z.B. Zeilensensor) zur Bestim mung des finalen Durchmessers, Thermometerregeleinheiten zur Steuerung der Temperatur im Ofen zessparameter:
a. Heizzonen:
1. Erste Heizzone:
a. Temperaturvarianz senkrecht zur Zugrichtung ± 5 K
b. Temperaturerhöhung vom Probeneingang bis Heizzone 1: 300°C bis Zieltemperatur (z. B. 740°C)
c. Temperaturerhöhung exponentiell d. Längste Heizzone: ca. 35 cm e. Mindestens 3 Heizspulen inkl. Thermometer zur Steuerung der Temperaturverteilung in nerhalb der Zone
2. Zweite Heizzone:
a. Heizlänge: ca. 3 cm
b. Temperaturen im Bereich der Erweichungs temperatur des Flachglases (z. B. 740°C) c. Temperaturvarianz senkrecht zur Zugrichtung ± 10 K
d. Temperaturvarianz parallel zur Zugrichtung ± 20 K
e. Separate Thermoelemente und Spulen zur Temperatursteuerung
3. Dritte Heizzone:
a. Heizlänge: ca. 5- 10 cm
b. Verringerung der Temperatur auf Tg des Gla ses (z. B. 450°C)
c. Aktive Kühlung (zusätzliche Ableitung der Wärme an den Seitenwänden), bzw. passive Kühlung (geringer Isolierung an den Seiten wänden) b. Zieh-Geschwindigkeit:
1. vzu/vab: Verhältnis = 1:10, absolute Geschwin digkeiten: vzu > 10 mm/s, vab > 100 mm/s
4. Produkt:
a. Folienglas mit Dicken < 200 mih,
Kantenlängen: 100 - 70 mm x XX mm (basierend auf Zuschnitt)
Der beschriebene Herstellungsprozess wird in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt dabei einen horizontalen Ziehprozess mit Aufwicklung, wohingegen Fig. 2 einen horizontalen Ziehprozess mit Zuschnitt-Modul zeigt. In beiden Prozessen wird ein Flachglas 1 in einer Ziehrichtung Z über eine Zu führung 2 einer Heizvorrichtung 3 zugeführt. Zwischen der Zuführung 2 und der Heizvorrichtung 3 sind eine Kraftmessdose 4 und eine Halterung 5 ange ordnet, die das Flachglas 1 vor dem Eintritt in die Heizvorrichtung 3 passiert. Die Heizvorrichtung 3 weist eine Temperaturmessvorrichtung 6 mit Wärme spulen auf. Zudem umfasst die Heizvorrichtung 3 eine erste Heizzone 7, eine zweite Heizzone 8 und eine dritte Heizzone 9, die das Flachglas 1 nacheinan der passiert. In der Heizvorrichtung 3 entsteht aus dem Flachglas 1 ein Folien glas 10, welches die verlässt und eine optische Messeinheit 11 passiert. In dem in Fig. 1 beschriebenen Prozess wird das Folienglas nach Passieren der Messeinheit 11 unter Verwendung eines Abzugs 12 inklusive Aufwicklung auf gewickelt. In dem in Fig. 2 beschriebenen Prozess wird das Folienglas nach Passieren der Messeinheit 11 unter Verwendung eines Zuschnitt-Moduls 13 zugeschnitten, wobei Dünnglassheets 14 erhalten werden.
Ausführungsbeispiel 7
In diesem Ausführungsbeispiel werden drei verschiedene Systeme (System 1, System 2 und System 3) als Möglichkeiten zur Herstellung einer erfindungs gemäßen deformierbaren Folie beschrieben. a) System 1:
Mit System 1 können voll-poröse deformierbare Silicat-Foliengläser (CPG, controlled porous glass) erhalten werden. Die CPGs können ohne Porenorien- tierung oder mit Porenorientierung erhalten werden.
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In Fig. 3 sind schematische Skizzen des gemäß System 1 hergestellten Folien glases gezeigt. In der oberen Darstellung (a) ist eine schematische Skizze eines CPGs ohne Porenorientierung und in der unteren Darstellung (b) eine schema- tische Skizze eines CPGs mit Porenorientierung gezeigt. Das Glas ist dabei in weiß dargestellt und die Poren sind in schwarz dargestellt.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses gemäß Sys tem 1 zu entnehmen. Auf der linken Seite ist eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses eines CPGs mit Porenorientierung und auf der rechten Seite eine schematische Darstellung eines Herstellungsprozesses ei nes CPGs ohne Porenorientierung gezeigt. b) System 2: Mit System 2 können teilporöse, deformierbare Silica-Foliengläser (NBS inkl. lonenaustausch) erhalten werden.
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Figure imgf000065_0002
In Fig. 5 sind schematische Skizzen des gemäß System 2 hergestellten Folien glases gezeigt. In der oberen Darstellung (a) ist eine schematische Skizze eines Folienglases mit einseitig geschlossener Porosität und in der unteren Darstel- lung (b) eine schematische Skizze eines Folienglases mit partieller Durchlässig keit gezeigt. Das Glas ist dabei in weiß dargestellt und die Poren sind in schwarz dargestellt.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses gemäß Sys tem 2 zu entnehmen, wobei nach diesem Schema sowohl CPGs mit partieller Durchlässigkeit als auch CPGs mit einseitiger Durchlässigkeit hergestellt wer den können. c) System 3:
Mit System 3 können vollporöse Glaskeramiken mit Anatas- und/oder Rutilkristallen erhalten werden.
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In Fig. 7 ist eine schematische Skizze der gemäß System 3 hergestellten nano- porösen Glaskeramik im Folienglasformat gezeigt. In der schematischen Skizze ist eine Si02-Glasmatrix 15 (dargestellt in weiß) zu erkennen, innerhalb wel cher Poren 16 (dargestellt in schwarz), Rutilkristalle 17 (dargestellt als ge streifte Punkte) und Anastaskristalle 18 (dargestellt als Kreuze) angeordnet sind.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses gemäß Sys tem 3 zu entnehmen, wobei nach diesem Schema nanoporöse Glaskeramiken im Folienglasdesign hergestellt werden können. d) Anwendungsbeispiele
Die gemäß System 1, System 2 und System 3 hergestellten Foliengläser kön nen Anwendung finden als Drug-Delivery-System mit kontrolliert einstellbaren Abgabegeschwindigkeits-Zeiten (verzögerte Abgabe). Die verzögerte Abgabe wird gesteuert über: Porendesign (Steuerung über: Länge Diffusionswege, Tortuosität) und Kristalldesign (unterschiedliche Auflösungsverhalten je Kris tallgröße, -Art, -Habitus, -Tracht, -Anzahl und Füllgrad (Porenfüllung)).
Die gemäß System 1, System 2 und System 3 hergestellten Foliengläser kön nen Anwendung finden ebenfalls Anwendung für die Abgabe von schwerlösli chen (Schmelzinfiltration erforderlich), über die Haut resorbierbaren Substan zen (Substanzen sollten oral nicht verabreicht werden (Grund: toxisch und/oder Überdosierungsgefahr).
Insbesondere werden Medikamente im Bereiche der Hormontherapie, Schmerz-Medikation, Wundheilung (offene Wunden), oder mit hoher Toxizität (Krebstherapie), duale Medikation (Vermeidung des direkten Kontakts zw. Medikamenten, z. B. Allergietests), Suchtentwöhnung (z. B. Nikotin, Metadon) betrachtet.
Bei diesen Anwendungen ergeben sich für die gemäß System 1, System 2 und System 3 hergestellten Foliengläser jeweils die nachfolgend genannten Vortei le:
Vorteile bei System 1:
kontrollierte Steuerung der Kristallgröße und Abgabeverhalten Arzneistoff über Porengröße, -anteil und -design. Stabilität des porösen Glases ermög licht den Einsatz des Schmelzinfiltrationsverfahren. CPG sind nicht toxisch (amorph, Si02) und an die Bewegung des Patienten anpassbar (deformierbar, besserer Tragekomfort, besserer Kontakt zwischen Haut-Folienglas).
Vorteile bei System 2:
a) Partiell durchlässige Porosität :
Vorteile wie bei System 1. Ermöglicht zudem eine kontinuierliche Versorgung z. B. einer Wunde unter Vermeidung des Eindringens von Keimen bei gleich zeitiger optischer Beobachtung ohne die Entfernung des Pflasters (durchlässi ges Porensystem mit Poren z. B. < 200 nm ermöglichen die Versorgung der Wunde mit Antiseptischen, bzw. mit Medikamenten angereicherte Lösungs mittel, ein Ablaufen Abszess unter Vermeidung des Eindringens von Viren (Bedingung Poren < 5 nm) oder Bakterien (Bedingung Poren < 500 nm)). b) Einseitig geschlossene Porosität·.
Vorteile wie bei System 1. Ermöglicht zudem eine ausschließlich einseitige Abgabe der Medikamente sowie die Beobachtung der Wundheilung (nicht poröse Bereiche sind optisch transparent und ermöglich eine optische Be obachtung des Wundheilungsprozesses). Vermeidung des Kontakts zw. Atmo sphäre (z. B. Luftsauerstoff, Wasser) und Medikament (insbesondre für insta bile Verbindungen) (Poren gehen nicht durch die gesamte Folie, damit exis tiert auf der Folienoberfläche eine dichte Glasschicht).
Vorteile bei System 3:
Vorteile wie bei System 1. Ermöglicht zudem die Integration weiterer Funktio nalität. Durch den Einbau von Ti02-Kristallen weist das Folienglas zusätzlich desinfizierende Eigenschaften auf. Wie stark diese ausgeprägt sind, ist über Kristallgehalt, Phasenbestand, Belichtungsdauer und Lichtstreuung an den Porenflächen (UV-Licht an der Folienglas-Außenfläche) regelbar. Die Unter schiede in Textur und Oberfläche (acidere Oberflächen) werden zur Einstel lung der verzögerten Medikamentenabgabe, Kristallisation und Integration von weiteren Funktionseinheiten (erhöhte Rauigkeit und Oberflächenspan nung ermöglicht besser Anbindung an Polymer-Klebepads zur Befestigung der deformierbaren Foliengläser an die Hautoberfläche). Je nach Zusammenset zung der deformierbaren Folie sind Eigenschaften wie Hautverträglichkeit anpassbar. Ein weiterer Vorteil ist die feste Einbindung der funktionellen Kris talle (z.B. auf Basis von Ti02) in die Glasmatrix, welche im Verbund keine Na- notoxizität aufweisen.
Ausführungsbeispiel 8
Dieses Ausführungsbeispiel knüpft an Ausführungsbeispiel 7 an und basiert auf einem gemäß dem dort beschriebenen System 1 hergestellten nanoporö- sen Folienglas, welches als Drug-Delivery-System für den Wirkstoff
Acetaminophen (Paracetamol) verwendet werden soll. Hierfür wird das ge mäß System 1 hergestellte nanoporöse Folienglas mit Acetaminophen gefüllt. a) Allgemeine Angaben zu Acetaminophen:
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• Konzentration Erwachsener: 10 - 15 mg je Kg
• Einnahme: oral, rektal, intravenös
• Modifikation: monoklin (Tm=169°C, stabil, Form I), orthorhombisch
(Tm=156°C, metastabil, Form II), Form III (relativ unbekannt)
• Kommerzielle Anwendung von monoklinen Acetaminophen
• Löslichkeit: 14 g/l in H20, gut löslich in Ethanol
• Bemerkung: Unvollständige und inhomogene Füllung ( < 50%) der Poren durch Lösungsmittelansatz im Vergleich zur Schmelzinfiltration. Bei der Schmelzinfiltration ist ein Füllgrad von > 72% realisierbar b) Herstellungsprozess: In Fig. 9 ist eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses der mit Acetoaminophen gefüllten nanoporösen Foliengläser gezeigt, wobei in der schematischen Darstellung von den gemäß System 1 hergestellten porösen Foliengläsern ausgegangen wird. c) Kristalldesignstudien:
• Kontrolle der Kristallgröße, -phase
• Anpassung der Kristallstabilität (z. B. Schmelztemperatur, Senkung von Tm z. B. von 150 °C (Porendurchmesser: 60 nm) auf 140°C (Porendurchmes ser: 43 nm)
• Steuerung des amorphen und kristallinen Anteils
• Stabilisierung von meta- bzw. instabilen Kristallphasen (bei kleineren Po rendurchmessern < 20 nm)
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung der thermodynamischen Stabili tätsbereiche der Acetaminophen-Polymorphen in Abhängigkeit von den CPGs Porendurchmessern. In (a) und (b) sind Skizzen der freien Gibbs-Energien als Funktion der Temperatur für (a) große Poren und (b) kleine Poren dargestellt. Die vertikalen Pfeile zeigen an, wie der zunehmende Beitrag der freien Ober flächenenergie die Kurven verschiebt, wenn der Porendurchmesser abnimmt. In (c) ist ein qualitatives Phasendiagramm dargestellt, das die Stabilitätsberei che der drei kristallinen Formen von Acetaminophen in Abhängigkeit von der Temperatur und dem inversen Porendurchmesser zeigt. d) Studien zur Substanzabgabe:
In Fig. 11 ist in Form von Graphen die Löslichkeit von kristallinem
Acetaminophen (Kreise, Form II) und amorphem ACE (unten gerichtete Dreie cke) in Phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) eingebettet in Poren mit Durch messern von 60 nm dargestellt. In a) ist das Abgabeverhalten innerhalb von 35 min und in b) das Abgabeverhalten innerhalb von 1000 min gezeigt.
Kristallines Acetaminophen zeigt ein verzögertes Abgabeverhalten im Ver gleich zu amorphem Acetaminophen.

Claims

Patentansprüche
1. Deformierbare Folie aus mindestens einem anorganischen nicht
metallischen Material, welche zumindest bereichsweise Poren auf weist, wobei die Porosität der deformierbaren Folie 10 % bis 90 % be trägt, die Dicke der deformierbaren Folie 1 pm bis 100 pm beträgt, und der mittlere Porendurchmesser der Poren 2 nm bis 500 nm beträgt.
2. Deformierbare Folie gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine anorganische nicht metallische Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus a) anorganischen Gläsern, vorzugsweise oxidischen Gläsern, alkalibo rat-haltigen Gläsern, Borosilikatgläsern, insbesondere
Alkaliborosilikatgläsern, wobei die anorganischen Gläser optional Cer, Aluminium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alka limetalle enthalten,
b) anorganischen Glaskeramiken, vorzugsweise oxidischen Glaskera miken, alkaliborat-haltigen Glaskeramiken, Borosilikat-haltigen Glaskeramiken, insbesondere Alkaliborosilikat-haltigen Glaskera miken, wobei die anorganischen Glaskeramiken optional Cer, Alu minium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alkalimetalle enthalten,
c) Oxiden, vorzugsweise Si02, Al203, Ti02, Zr02, Ce02, B203, und d) Mischungen hiervon, welche vorzugsweise mindestens ein anorga nisches Oxid enthalten.
3. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Porosität der Folie 20 % bis 70 %, bevorzugt 40 % bis 70 %, be sonders bevorzugt 60 % bis 70 %, beträgt, und/oder der mittlere Porendurchmesser der Poren 2 nm bis 100 nm, bevor zugt weniger als 2 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt 2 nm bis 10 nm, beträgt, und/oder
die Dicke der Folie 2 miti bis 80 miti, bevorzugt 5 miti bis 50 miti, be sonders bevorzugt 10 miti bis 20 miti, beträgt.
4. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die deformierbare Folie dadurch her stellbar ist, dass eine Vorform einem Verstreckungsprozess und einem Entmischungsprozess, bei welchem mindestens eine erste anorgani sche nicht-metallische feste Phase und mindestens eine sich von der ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase unterscheiden de zweite anorganische nicht-metallische feste Phase entstehen, un terzogen wird und anschließend mindestens ein Teil der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase entfernt wird, wobei vorzugsweise das volumenprozentuale Verhältnis zwi schen der mindestens einen ersten anorganischen nicht-metallischen festen Phase und der mindestens einen zweiten anorganischen nicht metallischen festen Phase zwischen 9:1 und 1:9, besonders bevorzugt zwischen 7:3 und 1:3, ganz besonders bevorzugt zwischen 3:1 und 1:1, liegt.
5. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren Porenwände aufweisen, die zumindest bereichsweise kristallin und/oder zumindest bereichs weise amorph sind, und/oder
zumindest bereichsweise mit Hydroxylgruppen bedeckt sind, be vorzugt mit einer Dichte von einer Hydroxylgruppe pro nm2 Fläche der Porenwände, besonders bevorzugt mit einer Dichte von mehr als 5 Hydroxylgruppen pro nm2 Fläche der Porenwände, und/oder
Oberflächen mit Oberflächenenergien von mehr als 10 mJ/m2, be vorzugt mehr als 100 mJ/m2, besonders bevorzugt mehr als 200 mJ/m2, aufweisen.
6. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren zumindest in Teilbereichen der deformierbaren Folie anisotrope Poren sind, wobei die Poren vor zugsweise eine räumliche Vorzugsrichtung aufweisen, welche durch einen Hermans-Orientierungsparameter von mindestens 0,1, bevor zugt von mehr als 0,5, besonders bevorzugt von mehr als 0,9, gekenn zeichnet ist.
7. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Porenwände mehre rer oder aller der Poren zumindest bereichsweise mit einer Schicht be deckt ist, die vorzugsweise
eine Dicke von weniger als 50 nm, bevorzugt von weniger als 5 nm, besonders bevorzugt von weniger als 1 nm, aufweist, und/oder den Porenquerschnitt ganz oder teilweise ausfüllt, und/oder kovalent, bevorzugt über Thiol-Gruppen, Silan-Gruppen, Halogensilan-Gruppen, Alkoxysilan-Gruppen, Phosphonat-Gruppen und/oder 1-Alkenyl-Gruppen, an die Oberfläche der Porenwände gebunden ist, und/oder
einen Kristallinitätsgrad größer als 30 Volumenprozent, bevorzugt größer als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt größer 99 Vo lumenprozent, aufweist oder zu mehr als 80 Volumenprozent, be vorzugt zu mehr als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt zu mehr als 99 Volumenprozent als einheitliches Polymorph vorliegt, und/oder
funktionelle Gruppen aufweist, die keine Bindungen zur Oberfläche der Porenwände ausbilden, und/oder
Nanopartikel mit Durchmessern von 1 nm bis 500 nm; mindestens ein Polymer; mindestens ein Monomer; mindestens ein Arzneimit tel; mindestens eine photovernetzbare Komponente; mindestens eine thermisch vernetzbare Komponente; mindestens eine Säure; mindestens eine Base; mindestens eine Komponente, die auf einer Oberfläche selbstorganisierende Monoschichten bilden kann; min- destens eine Sol-Gel-Formulierung; mindestens eine Vorläuferver bindung für ein anorganisches Oxid; mindestens eine Vorläuferver bindung für amorphe, in Teilbereichen kristalline, oder vollständig kristalline Kohlenstoffmaterialien; mindestens einen Affinitäts-Tag; mindestens einen Antikörper; mindestens ein Antigen; DNA; RNA; mindestens ein Metall; mindestens ein Oxid; mindestens einen an organischen Halbleiter; mindestens einen Farbstoff; mindestens einen lumineszierenden, fluoreszierenden, Licht
aufkonvertierenden und/oder Licht herunterkonvertierenden Stoff; mindestens ein magnetisches, ferroelektrisches, piezoelektrisches, ferrielektrisches und/oder spinpolarisierbares Material; mindes tens einen organischen und/oder polymeren Halbleiter; mindes tens einen organischen und/oder polymeren Leiter; und/oder Kombinationen und/oder Mischungen hiervon enthält.
8. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oder alle der Poren zumindest teilweise mit einem Gastmaterial gefüllt sind, welches vorzugsweise einen Kristallinitätsgrad größer als 30 Volumenprozent, bevorzugt größer als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt größer als 99 Volumenprozent, aufweist oder zu mehr als 80 Volumenprozent, bevorzugt zu mehr als 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt zu mehr als 99 Volumenprozent als einheitliches Polymorph vorliegt, und/oder.
Nanopartikel mit Durchmessern von 1 nm bis 500 nm; mindestens ein Polymer; mindestens ein Monomer; mindestens ein Arzneimit tel; mindestens eine photovernetzbare Komponente; mindestens eine thermisch vernetzbare Komponente; mindestens eine Säure; mindestens eine Base; mindestens eine Komponente, die auf einer Oberfläche selbstorganisierende Monoschichten bilden kann; min destens eine Sol-Gel-Formulierung; mindestens eine Vorläuferver bindung für ein anorganisches Oxid; mindestens eine Vorläuferver bindung für amorphe, in Teilbereichen kristalline, oder vollständig kristalline Kohlenstoffmaterialien; mindestens einen Affinitäts-Tag; mindestens einen Antikörper; mindestens ein Antigen; DNA; RNA; mindestens ein Metall; mindestens ein Oxid; mindestens einen an organischen Halbleiter; mindestens einen Farbstoff; mindestens einen lumineszierenden, fluoreszierenden, Licht
aufkonvertierenden und/oder Licht herunterkonvertierenden Stoff; mindestens ein magnetisches, ferroelektrisches, piezoelektrisches, ferrielektrisches und/oder spinpolarisierbares Material; mindes tens einen organischen und/oder polymeren Halbleiter; mindes tens einen organischen und/oder polymeren Leiter; und/oder Kombinationen und/oder Mischungen hiervon enthält.
9. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die deformierbare Folie
einen Mindestbiegeradius aufweist, der kleiner als 10 m, bevorzugt kleiner als lm, besonders bevorzugt kleiner als 1 cm, ganz beson ders bevorzugt kleiner als 100 pm, und/oder
eine optische Transparenz bei l = 450 nm von über 10 %, bevor zugt von über 70 %, besonders bevorzugt von über 90 %, aufweist, und/oder
eine Luft-Permeabilität von über 1 · 10 5 cmV1, bevorzugt von 1 · 10 3 cmV1, besonders bevorzugt von 5 · 10~2 cmV1, aufweist.
10. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische nicht-metallische Ma terial
eine Biegefestigkeit von mehr als 0,1 N/mm2, bevorzugt von mehr als 10 N/mm2, besonders bevorzugt von mehr als 30 N/mm2, auf weist, und/oder
eine Zugfestigkeit von mehr als 1 N/mm2, bevorzugt von mehr als 10 N/mm2, besonders bevorzugt von mehr als 30 N/mm2, aufweist, und/oder eine Druckfestigkeit von mehr als 1 N/mm2, bevorzugt von mehr als 10 N/mm2, besonders bevorzugt von mehr als 100 N/mm2, auf weist, und/oder
ein Biegemodul von weniger als 100 GPa bevorzugt von weniger als 50 GPa, besonders bevorzugt von weniger als 1 GPa, aufweist, und/oder
ein Elastizitätsmodul von weniger als 100 GPa bevorzugt von weni ger als 50 GPa, besonders bevorzugt von weniger als 1 GPa, auf weist, und/oder
eine Bruchzähigkeit von mehr als 0,01 Nm1/2/mm 2, bevorzugt von mehr als 0,05 Nm1/2/mm 2, besonders bevorzugt von mehr als 1 Nm1/2/mm 2, aufweist.
11. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der
deformierbaren Folie zumindest bereichsweise mit einem zusätzlichen festen Material bedeckt ist, wobei das Material vorzugsweise
verschiedene parallel zur äußeren Oberfläche der deformierbaren Folie angeordnete Schichten enthalten kann, die sich zumindest in ihrer stofflichen Zusammensetzung, in ihrer Dichte, in ihrer Kristallinität, in ihrer Kornstruktur, in ihrer Porosität, in ihrer mesoskopischen Feinstruktur und/oder in ihrer makroskopischen Feinstruktur voneinander unterscheiden, und/oder
zumindest bereichsweise bioabbaubar, chemisch abbaubar, durch Einwirkung elektromagnetischer Strahlung abbaubar und/oder durch Einwirkung von Wärme abbaubar ist, und/oder
zumindest bereichsweise porös ist, und/oder
zumindest teilweise selektiv permeabel ist, und/oder
zumindest teilweise selektiv strahlungsdurchlässig ist.
12. Deformierbare Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Eigenschaft der deformierbaren Folie durch zumindest einen externen Stimulus ver änderbar, bevorzugt schaltbar, ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer deformierbaren Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellen einer Vorform,
b) Verstrecken und Entmischen der Vorform, wobei beim Entmischen mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und mindestens eine sich von der ersten anorganischen nicht metallischen festen Phase unterscheidende zweite anorganische nicht-metallische feste Phase entstehen,
c) Entfernen mindestens eines Teils der mindestens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase, wodurch Poren entstehen.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wäh rend dem Verstrecken die mindestens eine erste anorganische nicht metallische feste Phase und/oder die mindestens eine zweite anorga nische nicht-metallische feste Phase zumindest in Teilbereichen der Vorform parallel zu einer Zugeinrichtung ausgerichtet werden, sodass die mindestens eine erste anorganische nicht-metallische feste Phase und/oder die mindestens eine zweite anorganische nicht-metallische feste Phase nach dem Verstrecken zumindest in Teilbereichen der verstreckten Vorform eine anisotrope Orientierung aufweisen.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekenn zeichnet, dass beim Verstrecken die Vorform unter Nutzung eines Ofens horizontal und anisotrop verzogen wird.
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, dass beim Verstrecken eine maximale Querschnittverringe rung der Vorform von < 75 %, bevorzugt von < 50 %, besonders bevor zugt von < 25 %, ganz besonders bevorzugt von < 10 %, erfolgt.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, dass das Entfernen des mindestens eines Teils der mindes tens einen zweiten anorganischen nicht-metallischen festen Phase durch eine Behandlung mit Wasser und/oder mindestens einem korro siven Medium und/oder mindestens einer Säure und/oder mindestens einer Base erfolgt.
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, dass die in Schritt b) entstehenden Phasen interpenetrieren de Phasen sind.
19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vorform ein Material enthält oder daraus besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
a) anorganischen Gläsern, vorzugsweise oxidischen Gläsern, alkalibo rat-haltigen Gläsern, Borosilikatgläsern, insbesondere
Alkaliborosilikatgläsern, wobei die anorganischen Gläser optional Cer, Aluminium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alka limetalle enthalten,
b) anorganischen Glaskeramiken, vorzugsweise oxidischen Glaskera miken, alkaliborat-haltigen Glaskeramiken, Borosilikat-haltigen Glaskeramiken, insbesondere Alkaliborosilikat-haltigen Glaskera miken, wobei die anorganischen Glaskeramiken optional Cer, Alu minium, Zirkonium, Titan, Erdalkalimetalle und/oder Alkalimetalle enthalten,
c) Oxiden, vorzugsweise Si02, Al203, Ti02, Zr02, Ce02, B203, und d) Mischungen hiervon, welche vorzugsweise mindestens ein anorga nisches Oxid enthalten.
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekenn zeichnet, dass die in Schritt a) bereitgestellte Vorform eine Dicke von 0,05 mm bis 15,00 mm, bevorzugt von 1,00 mm bis 5,00 mm, beson ders bevorzugt von 1,50 mm bis 3,00 mm, aufweist.
21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vorform nach dem Verstrecken in Schritt b) eine Di cke aufweist, die 0,01 % bis 99 %, bevorzugt 0,1 % bis 50 %, besonders bevorzugt 0,1 % bis 20 %, der Dicke der in Schritt a) bereitgestellten Vorform entspricht.
22. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekenn zeichnet, dass in Schritt b) das Verstrecken vor dem Entmischen er folgt, das Verstrecken gleichzeitig mit dem Entmischen erfolgt, oder das Verstrecken nach dem Entmischen erfolgt.
23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekenn zeichnet, dass während einem der Schritte a) bis c) und/oder zwischen zwei der Schritte a) bis c) die Vorform, vorzugsweise mit einer be stimmten Kühlrate, gekühlt wird.
24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekenn zeichnet, dass das Entmischen durch eine Zusammensetzungsände rung, vorzugsweise eine lokal begrenzte Zusammensetzungsänderung, insbesondere über einen lonenaustausch, und/oder durch eine Wär meübertragung, vorzugsweise eine lokal begrenzte Wärmeübertra gung, erfolgt.
25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vorform nach dem Verstrecken, vorzugsweise nach Schritt b) oder c), aufgewickelt wird.
26. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vorform beim Verstrecken mit Kräften von 0,01 N/mm2 bis 70 N/mm2, bevorzugt mit Kräften von 0,5 N/mm2 bis 10 N/mm2, besonders bevorzugt mit Kräften von 1 N/mm2 bis 3 N/mm2, belastet wird.
27. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekenn zeichnet, dass die Oberfläche die Porenwände mehrerer oder aller der Poren zu mindest bereichsweise mit einer Schicht bedeckt wird, und/oder mehrere oder alle der Poren zumindest teilweise mit einem Gast material gefüllt werden.
28. Verwendung einer deformierbaren Folie gemäß einem der Ansprüche
1 bis 12 als Komponente in transdermalen Pflastern; als Komponente von Implantaten; als Komponente für Vorrichtungen zur Empfängnis verhütung; als Depot für schwangerschaftsverhindernde Stoffe; als physikalische Barriere, die das Zusammentreffen von Spermien und Ei- zelle verhindert, oder als Komponente einer solchen physikalischen
Barriere; als Filtermembran, z.B. bei der Elektrophorese, Hochtempe raturgastrennung, Filtration oder Separation; als Unterstützungsstruk tur, z.B. in Form eines Substrats für Gewebezüchtung; als Komponente in der Katalyse; als Komponente in der Sensorik; als Komponente in der Optoelektronik; als Komponente flexibler Batterien, z.B. für Arm banduhren; als Komponente von Brennstoffzellen und/oder Solarzel len; als Separatoren und/oder Separatorschichten zwischen verschie denen Kompartimenten in Brennstoffzellen und/oder Energiespeicher systemen und/oder Energiewandlungssystemen; und/oder als forensi- sches Sicherheitsmerkmal oder Identifikationstag.
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