Der Lotuseffekt: Nanoskopisch rein

Die Spaghettisauce klebt nicht mehr am T-Shirt, Hausdächer sind nach dem Regen blitzblank und der Spiegel im Badezimmer beschlägt nach der heissen Dusche nicht: Nanotechnologie macht es möglich! Das Konzept der schmutzabweisenden Oberflächen hat der Mensch aber nicht selbst erfunden, sondern der Lotuspflanze abgeschaut.

Die Lotusblume: ein Sinnbild für Reinheit

Die Lotusblume ist ein Sinnbild für Reinheit. Von den Blättern der Pflanze perlen Wasser und Schmutz einfach ab. Bild: CanStockPhoto

Die Lotusblume wird in Asien als heilig verehrt: Sie gilt als Symbol der Reinheit. Die Blätter der Pflanze sind immer sauber, denn Staub und anderer Schmutz bleiben nicht lange daran haften. Ein kleiner Regenschauer genügt, und ihre Oberfläche ist wieder makellos.

Lotusblätter reinigen sich selber

Das Wasser perlt nämlich vom Blatt ab und reisst dabei alle Schmutzpartikel mit, nicht einmal zähflüssige Substanzen wie Honig bleiben kleben. So verstopfen die Poren des Blattes nicht, und die Photosynthese kann ungehindert ablaufen. Ausserdem ist der Lotus vor Krankheitserregern geschützt, denn auch diese bleiben nicht haften. Der Selbstreinigungseffekt der Lotusblätter geht auf ihre spezielle Oberflächenstruktur zurück und wird heute allgemein "Lotuseffekt" genannt.

Digitale Illustration der Oberflächenstruktur des Lotusblatts. Wassertropfen und Schmutzpartikel prallen an den winzigen nanoskaligen Strukturen ab. Bild: William Thielicke/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.

Eine raffiniert strukturierte Oberfläche

Wie die Lotuspflanze es schafft, immer sauber zu bleiben, wurde in den 1970er Jahren mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops herausgefunden. Dabei machten die Forschenden eine Entdeckung, die auf den ersten Blick erstaunlich war: Die Oberfläche der Blätter ist nicht etwa völlig glatt, wie man vielleicht annehmen würde, sondern genoppt. Winzige Erhebungen und eine dünne Wachsschicht machen die Oberfläche extrem hydrophob, also wasserabstossend.

Industrielle Anwendungen des Lotuseffekts

Seither haben viele weitere Physikerinnen und Materialwissenschaftler am Phänomen des Lotuseffekts geforscht und Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie entwickelt und erprobt. Verschiedene Methoden zur Herstellung extrem hydrophober Materialien wurden patentiert und finden sich inzwischen auch im Alltag: Zelte und Segel, die nicht nass und schmutzig werden, Kleider, die keine Flecken bekommen, sowie Gläser und Hausfassaden, die sich selber reinigen.

Lotuseffekt angewandt: Video von manf1234 (auf Englisch)

Lotus Beschichtung mit Nano Glas

Diese Glasfläche wird mit nanoskopisch kleinen Glaspartikeln superhydrophob gemacht. Einen ähnlichen Effekt erzielst du übrigens, wenn du einen Suppenlöffel mit der Innenseite über eine brennende Kerze hältst und auf der entstandenen Russschicht einen Wassertropfen kreisen lässt!

Die Sendung mit der Maus - Lotuseffekt

Eine anschauliche Erklärung und Demonstration schmutzabweisender Wandfarbe (Quelle: WDR)

Durchschnittliche Bewertung:
  •  
(0 Bewertungen)

Was sagst Du dazu?

Dieser Artikel hat noch keine Kommentare erhalten.