Extrem abweisend - Forscher entwickeln Material, das sogar Öl von sich abperlen lässt
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US-Forscher haben eine Beschichtung entwickelt, die nicht nur Wasser, sondern auch Öl und andere Flüssigkeiten von sich abperlen lässt. Aufgrund der speziellen Struktur der Oberfläche kann dieses extrem abweisende Material nicht benetzt werden. Die neuen Texturen besitzen eine raue Oberfläche aus mikroskopisch kleinen Erhöhungen.
Flüssigkeiten wie Wasser minimieren aufgrund der Oberflächenspannung ihre Fläche und neigen dazu, eine Kugelform anzunehmen und sich von Oberflächen abzustoßen. Je höher die Oberflächenspannung, desto größer ist dieser Effekt. Öle und Alkohole haben hingegen eine sehr geringe Oberflächenspannung und perlen daher nicht so leicht von Oberflächen ab. Die Beschichtung der Wissenschaftler hat mikroskopisch kleine Noppen, zwischen denen sich Luftpolster bilden, und führt mit ihrer verringerten Auflagefläche dazu, dass auch Stoffe mit geringerer Oberflächenspannung abperlen.
Ob eine Oberfläche wasseranziehend oder wasserabweisend ist, hängt vom Kontaktwinkel zwischen der Tropfenkontur und der Fläche, auf der sich der Tropfen befindet, ab. Dieser Winkel wird durch eine Tangente bestimmt, die an die Kontur des Tropfens angelegt wird. Der Winkel zwischen der Tangente und der Fläche wird als Kontaktwinkel bezeichnet. Je größer dieser Winkel, umso geringer die Auflagefläche des Tropfens auf dem Untergrund. Unterhalb von 90 Grad, bei denen der Tropfen also flach aufliegt, wird von einer hydrophilen Oberfläche gesprochen.
Winkel mit mehr als 90 Grad kennzeichnen hydrophobe Oberflächen. Die Flüssigkeit kann sich nicht verteilen und perlt ab. Oberflächen werden als superhydrophob bezeichnet, wenn der Kontaktwinkel eines Wassertropfens auf der Oberfläche mehr als 150 Grad beträgt. Diese Oberflächen berühren nur zwei bis drei Prozent der Tropfenoberfläche. Die Forscher erreichten bei ihren Materialien solche Kontaktwinkel von mehr als 150 Grad.
Die bekannteste, bisher eingesetzte wasserabweisende Beschichtung wird unter dem Namen Teflon vermarktet. Teflon weist einen Kontaktwinkel von etwa 120 Grad auf und verfügt über eine glatte Struktur. Auch in der Natur kommen wasserabweisende Oberflächen vor. Die Blätter der Lotuspflanze sind ebenfalls mit mikroskopisch kleinen Noppen ausgestattet. Diese Noppen sind mit wasserabweisenden Wachskristallen überzogen, die für den sogenannten Lotuseffekt sorgen. Flüssigkeiten mit sehr geringen Oberflächenspannungen wie Öl perlen jedoch nicht von der Pflanze ab. Künstliche wasserabweisende und selbstreinigende Oberflächen werden bei Gebäudefassaden und Fensterscheiben eingesetzt.
QUELLE
Sowas ab aufs Auto, dann muss man künftig nur noch kurz mit Wasser abspritzen und nicht auf chemische Mittel zurückgreifen. Allerdings wird das neue Verfahren viel zu teuer sein, als dass man auf die Chemie verzichtet.
