Mikrosphären sind kleine kugelförmige Partikel, die typischerweise in der Größenordnung von 1 bis 1000 Mikrometern liegen. Sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen und Branchen genutzt, von der Medizin und Pharmazie bis hin zur Materialwissenschaft und Umwelttechnik.

In der Materialwissenschaft werden Mikrosphären wegen ihrer einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften intensiv erforscht. Häufig bestehen sie aus Materialien wie Glas, Keramik, Polymeren oder Metallen. Jeder Materialtyp bietet spezifische Vorteile: Polymermikrosphären sind leicht und vielseitig, während Glasmikrosphären hohe Stabilität und Wärmebeständigkeit bieten.

Ein spezialisiertes Beispiel sind trehalose-abgeleitete harte Kohlenstoffmikrosphären. Diese werden durch Pyrolyse von Trehalose gewonnen und zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit und chemische Stabilität aus. Sie finden Anwendung als Anodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien und als Katalysatorträgermaterial in der Chemie.

Eisenmikrosphären sind eine weitere wichtige Gruppe. Sie werden meistens durch die Verdampfung und Kondensation von Eisen oder durch chemische Reaktionen hergestellt. Diese Mikrosphären sind magnetisch und werden in Anwendungen wie der Wasseraufbereitung, biomedizinischen Bildgebung und Datenspeicherung verwendet.

In der Medizin- und Pharmaindustrie spielen Mikrosphären eine Schlüsselrolle bei der gezielten Medikamentenfreisetzung. Dank ihrer großen Oberfläche und ihrer Fähigkeit, Wirkstoffe einzukapseln, können sie kontrolliert und lokal begrenzt freigesetzt werden, was die Wirksamkeit von Medikamenten erhöht und Nebenwirkungen reduziert.

Zusammenfassend sind Mikrosphären eine vielseitige Klasse von Materialien mit enormem Potenzial in verschiedenen Industrien. Ihre einzigartigen Eigenschaften machen sie zu einem wichtigen Forschungsschwerpunkt in der modernen Materialwissenschaft und Technik.