Bionik: Selbstreinigende Oberflächen reloaded

Die Zikade, ein eher unauffälliges Insekt liefert neue Ansätze zur Herstellung von selbstreinigenden Oberflächen. Eine Beobachtung, der den bisher sehr erfolgreichen Lotuseffekt in der praktischen Anwendung noch übertreffen könnte. Damit ggf. wieder eine erstaunliche Innovation für allerlei Produkte deren Vorlage aus der Natur stammt.

Selbstreinigenden Oberflächen gehört die Zukunft: den sogenannten Lotuseffekt wird inzwischen bei Farben, Textilien oder Glas angewandt. Abgeschaut ist diese Technik tatsächlich von der Lotuspflanze, deren Oberfläche über eine komplexe mikro- und nanoskopische Architektur verfügt, die fast gar nicht benetzt werden kann. Wasser perlt einfach ab und wäscht jeglichen Schmutz mit ab. Das Resultat: Die Fläche reinigt sich quasi nahezu perfekt selbst. Eine neue Technik soll diesen Effekt sogar ohne Wasser ermöglichen und so die Selbstreinigung weiter perfektionieren: Durch Aufnahmen mit einer Hochgeschwindigkeits-Mikroskop-Kamera wurde bei Zikaden eine ähnliche Auffälligkeit wie beim Lotus beobachtet.

Die Zikade, genauer ein Schnabelkerf, ist ein Insekt das an Pflanzen saugt. Es gibt weltweit circa 40.000 verschiedene Zikadenarten. Eines haben sie alle gemeinsam: Sie können Schmutz praktisch von selbst entfernen, auch ohne Wasser. Dazu nutzen sie einfach die Luftfeuchtigkeit. Diese Fähigkeit haben die Insekten entwickelt, weil sie mit ihren kurzen Beinen keine Möglichkeit haben, ihre großen Flügel richtig zu säubern. Zudem leben sie in Regionen in denen es nur sehr selten regnet. Die Nanostrukuren auf der Oberfläche der Zikade funktioniert ähnlich wie beim Wasserabweisenden Lotus. An den Insektenflügel kondensiert die Luftfeuchtigkeit, sodass sich Tautropfen bilden. Wenn zwei dieser Tropfen sich treffen, verschmelzen sie, schließen eventuelle Schmutzpartikel ein und setzen dabei Energie frei. Diese Energie schleudert die entstandenen Tropfen dann in die Luft. Sogar gegen die Schwerkraft.

Selbstreinigende Oberflächen könnten auf Grundlage dieser Beobachtung jetzt noch weiter verbessert werden. Es wäre nicht einmal mehr Wasser zum Putzen nötig, sollte sich das Phänomen aus der Natur auf von uns Menschen hergestellte Produkte übertragen lassen. Ein weiterer großer Vorteil: Im Vergleich zum Lotus-Effekt ist für das Prinzip der Zikade keine Mithilfe der Schwerkraft relevant. Es funktioniert also auch ohne dass Wasser an der Oberfläche nach unten fließen muss – davon ist der Lotuseffekt zwingend abhängig. Vor allem für mobile Geräte, Dächer oder Solaranlagen bedeutet die technische Umsetzbarkeit einen enormen Fortschritt.

Wir vergeben 3 Stämmchen an die clevere Zikade.

Teilen macht Freu(n)de

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.