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Bionik: Begrenzter Lotuseffekt

Die Fähigkeit der Lotosblume, Wasser abzuweisen, hat Grenzen. Das fanden die Physiker Yang-Tse Cheng von General Motors und Daniel Rodak von der Firma Ricardo Meda heraus. Mit Wasserdampf ist es ihnen gelungen, die als unbenetzbar geltenden Blattoberflächen mit einem Flüssigkeitsfilm zu versehen.

Die besondere Eigenschaft der Pflanze – bekannt als Lotuseffekt – beruht auf der Mikrostruktur ihrer Oberflächen: Sie bestehen aus einer Wachsschicht, die durch Noppen und feinste Stoppeln besonders rau ist. Fällt ein Wassertropfen auf diese Struktur, berührt er nur die Kuppen der Noppen, während zwischen den Vertiefungen der Oberfläche und dem Tropfen ein Luftpolster verbleibt. Daher perlt der Tropfen ab und nimmt dabei auch Schmutzpartikel mit. Aus diesem Grund findet der Lotuseffekt inzwischen vielfach technische Anwendung, wie bei Schmutz abweisenden Fassadenfarben und Windschutzscheiben.

Als Cheung und Rodak nun die Oberfläche eines Blattes bedampften, schlug sich der Wasserdampf in kleinsten Tröpfchen auf der Wachsschicht nieder und konnte dabei bis in die Vertiefungen der rauen Struktur vordringen. Überraschend war, dass die Oberfläche auch dann benetzt blieb, wenn mehrere der kleinen Tröpchen zu einem großen verschmolzen. Mit dem entstehenden Flüssigkeitsfilm verloren die Lotosblätter ihre Wasser abweisende Eigenschaft. Damit stellt sich nach Ansicht der Wissenschaftler die Frage, ob absolut Wasser abweisende Oberflächen überhaupt möglich sind.
12.04.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 12.04.2005

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