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Sie sind hier: Startseite Die Universität Informationsquellen Presseinformationen 2005 Haut aus Luft vermindert Reibung

Haut aus Luft vermindert Reibung

Bonner Forscher im bundesweiten Bionik-Wettbewerb erfolgreich

Schiffe könnten vielleicht in Zukunft weit reibungsärmer unddamit energiesparender als bislang durchs Wasser gleiten. SpezielleOberflächenstrukturen nach Vorbild der Natur sollen diese Visionmöglich machen - so zumindest die Vorstellung von Wissenschaftlern derUniversität Bonn. Ihr Projekt konnte sich gestern in Berlin imbundesweit ausgeschriebenen Bionik-Wettbewerb des BMBF unter 30Konkurrenten durchsetzen. Es gehört damit zu den sechs Ideen, die ausdem Hause Bulmahn in den kommenden Jahren mit jeweils maximal 200.000Euro gefördert werden. Auch die Textilindustrie ist an den Ergebnisseninteressiert, ließe sich damit doch auch schnell trocknende Bademoderealisieren. Dass es funktioniert, beweist bereits ein erster Prototyp.

Wennsie taucht, schlüpft die Wasserjagdspinne in ein silbrig glänzendesKleid: Ihr Körper überzieht sich dann mit einer Haut aus Luft, dieverhindert, dass die Spinne feucht wird. Unzählige kleine Borstenhalten die Luftschicht gefangen, so dass der Wasserstrom sie nichtfortreißen kann. Für den Räuber dient die Schicht bei ihrer Jagd nachFischen als Sauerstoffflasche: Sie trägt ihren Luftvorrat auch unterWasser immer mit sich.

"Wir interessieren uns aus einem Grundfür dieses Phänomen", erklärt Zdenek Cerman vom Bonner Nees-Institutfür Biodiversität der Pflanzen. "Dünne Luftschichten können dieOberflächenreibung drastisch vermindern und sind daher beispielsweisefür den Schiffsbau oder für die Konstruktion reibungsarmerRohrleitungen interessant." Problem: Bislang lassen sich keineMaterialien herstellen, die in strömendem Wasser Luft über einenlängeren Zeitraum festhalten können. "Manche Pflanzen und Tiere könnendas aber augenscheinlich; wir wollten herausfinden, warum."

DieBioniker Zdenek Cerman und Boris Striffler aus der Arbeitsgruppe vonProfessor Dr. Wilhelm Barthlott haben dazu rund 25 Pflanzen- undTierarten genauer unter die Lupe genommen. Dabei stießen sie aufinteressante Strukturen: So finden sich auf dem Körper der Wasserspinnezahlreiche kurze Borsten, die sich durch den Wasserdruck wie die Bügeleines Fangeisens über die Luftschicht legen und so verhindern, dassdiese davongespült wird.

Ziel ist es nun, ähnliche Oberflächenauch künstlich herzustellen. Schon heute gibt es beispielsweiseSchiffe, bei denen ein Kompressor ihren Rumpf während der Fahrt überzahlreiche feine Düsen mit Luft umspült. Durch diese"Microbubble-Technik" verringert sich der Energieverbrauch um rund 10Prozent - ein Vorsprung, der durch den stromfressenden Kompressor aberzum großen Teil wieder aufgezehrt wird. "Unser Ansatz ist ein anderer",erklärt Cerman; "unsere Oberflächen sollen die Luft passiv festhalten,so dass man die Schicht nicht permanent erneuern müsste."

"Luftbeschichtete"Materialien werden zudem nicht nass - ein Vorteil, der sie auch für dieHerstellung von Textilien interessant macht, beispielsweise für dieProduktion schnell trocknender Badeanzüge. Cerman und seine Kollegenhaben in Kooperation mit dem Institut für Textil- und Verfahrenstechnikin Denkendorf bereits einen Stoff herstellen können, der selbst nachvier Tagen noch absolut trocken ist, wenn man ihn aus dem Wasser zieht- zehnmal länger als heute erhältliche Hightech-Textilien. Für weitereEntwicklungen sieht Cerman aber im wahrsten Sinne des Wortes noch Luft:"Das ist ein allererster Prototyp, der im Rahmen einer Pilotstudieentstanden ist; daran lässt sich noch einiges optimieren."

Weitere Informationen finden sich unter www.lotus-effect.de.

Kontakt:
Zdenek Cerman,
Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen
Telefon: 0228/73-2122 oder -1919
E-mail:
[Email protection active, please enable JavaScript.]

oder Professor Dr. Wilhelm Barthlott
Telefon: 0228/73-2526

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Wasserjagdspinne mit silbriger Luftschicht
Copyright: Prof. Dr. Wilhelm Barthlott
Borsten einer Wasserjagdspinne
Copyright: Nees-Institut
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