Material- und Werkstoffkunde

Wasserabweisende Oberflächen

Hydrophobe Blattoberseite der Kapuzinerkresse. Bild: Technische Sammlungen Dresden
Hydrophobe Blattoberseite der Kapuzinerkresse. Bild: Technische Sammlungen Dresden
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Die Natur ist der genialste Erfinder aller Zeiten: Das haben die Forscher schon in den 1960er Jahren erkannt und die Wissenschaftschaftsdisziplin Bionik ins Leben gerufen, welche Phänomene aus der belebten Natur auf die Technik überträgt. Seitdem arbeiten Biologen und Ingenieure Seite an Seite, um biologische Systeme zu verstehen und sie für den Menschen nutzbar zu machen, um Produkte zu entwickeln und zu optimieren und deren Umweltverträglichkeit zu steigern. Dabei nutzen sie biologische Strukturen und Prozesse, die eine erstaunliche Funktionalität bieten.

Ein Aluplättchen mit einer wasserabweisenden Oberfläche. Bild: TU Dresden, J. Hahn
Ein Aluplättchen mit einer wasserabweisenden Oberfläche. Bild: TU Dresden, J. Hahn

Ein Beispiel dafür ist der Lotuseffekt: Wasser und Schmutz perlen von den Blättern der Lotospflanze oder der Kapuzinerkresse ab. Das liegt an deren besonderer Oberfläche, die eine spezielle Mikro- und Nanostruktur aufweist und sie somit wasserabweisend – hydrophob macht. Wir schauen uns diese Strukturen genauer an: Warum benetzt das Wasser nicht die gesamte Oberfläche? Und wie kann man den Selbstreinigungseffekt der Pflanzen auf einer nicht-lebenden Oberfläche nachahmen? Probiert es selbst und erfahrt auch, wie Forscher Anti-Eis-Oberflächen für Windradflügel und Flugzeuge oder ultrahydrophobe selbstreinigende Materialien für die Mikroelektronik entwickeln. Und überlegt mal, was nötig wäre, damit ihr in Zukunft vielleicht nie wieder Geschirr spülen müsst!

Dieses Experiment entstand in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden