Der unglaubliche Lotuseffekt: Schaut ihn Euch an!
Sie haben vielleicht schon von der Lotusblume gehört, aber wusstet Ihr, dass diese Pflanze den Namen eines unglaublichen wissenschaftlichen Phänomens inspiriert hat, dessen Eigenschaften zur Entwicklung von wasserfesten Materialien führten?
Die Lotusblume (Nelumbo nucifera) ist eine der üppigsten Wasserpflanzen, die es in der Natur gibt. Die in Asien beheimatete Pflanze hat eine religiöse Bedeutung, die für spirituelle Reinheit und Wiedergeburt steht und mit der wasserabweisenden Eigenschaft ihrer Blätter zusammenhängt. Das Laub hält die Pflanze in ihrem natürlichen, schmutzigen und staubigen Lebensraum sauber, indem es alles Wasser abweist, das mit seiner Oberfläche in Berührung kommt. Die Wassertröpfchen rutschen ab und tragen Staub, Partikel und Krankheitserreger mit sich.
Die zur Klärung dieses Phänomens durchgeführten Studien haben ergeben, dass die hydrophoben Eigenschaften der Lotusblume auf ihre mikrometrischen (Rauheit) und nanometrischen (Haarteppich) Strukturen zurückzuführen sind und durch die chemische Zusammensetzung des Blattes verstärkt werden. Andere Pflanzen, wie die Blätter von Tropaeolum, Kohl, Phragmites, Colocasia esculenta (die im Video unten) und Verbascum thapsus, sowie bestimmte Tiere wie Enten - speziell in deren Federn. Auch viele Insekten haben diese Eigenschaft.
Wasserdichte Materialien, die von der Lotusblume inspiriert sind, haben hydrophobe Eigenschaften. Sie werden nach dem Winkel klassifiziert, den das Wasser beim Kontakt mit der Oberfläche des Materials bildet. Dank des Kontaktwinkels (>150°), der chemischen Zusammensetzung des Materials und seiner Antihafteigenschaften (hohe Rauheit) zieht der Tropfen beim Ablaufen den Schmutz mit sich und löst so das Phänomen der Superhydrophobie aus.
Diese Eigenschaften haben die Aufmerksamkeit von Wissenschaft und Industrie auf sich gezogen, da sie sich für praktische Anwendungen eignen, wie z. B. Selbstreinigung, Korrosionsschutz, Frostschutz, Öl- und Wasserabscheidung und Reibungsminderung. Diese Eigenschaften finden sich in verschiedenen Materialien wie Stoffen, Farben und Beschichtungen wieder. Dies ist eine umweltfreundliche Option, da selbstreinigende Materialien dazu beitragen, die Anzahl der Waschvorgänge und den Einsatz von Reinigungsmitteln zu verringern.
