“Wasser weg mit dem Lotuseffekt”

Freitags und Samstags heißt es oft „Aus der Biologie in die Technik“ – „Bionik“ und es wird gebohrt, geklebt, experimentiert, mikroskopiert oder mit Computerprogrammen modelliert.

Die Lotusblume gedeiht im schmutzigen Sumpf, doch ihre Blüten und Blätter sind stets sauber. Bei der Untersuchung dieser genialen Oberfläche stößt man auf den sogenannten Selbstreinigungseffekt, der durch kleine Wachskristalle an der Blattoberfläche hervorgerufen wird. Die sich abkugelnden Wassertropfen verbinden sich auf dieser hydrophoben Schicht mit den Schmutzpartikeln und tragen diese mit davon. Diesen Lotuseffekt beobachteten die Schülerinnen und Schüler auch an Rotkohl oder als sie die Oberfäche eines Objektträgers berußten. Sehr eindrucksvoll war der künstliche Lotuseffekt auf einer CD. Bei der Behandung einer alten CD mit Aceton reagiert dieses mit der Polycarbonoberfläche der CD und es bildeten sich teilkristalline Strukturen ähnlich der Wachskristalle der Lotusblume. Es entsteht eine raue, hydrophobe Oberfläche im Nanometerbereich. Die mit roter Lebensmittelfarbe behandelten Wassertropfen sind hier nahezu kugelförmig und perlen gut ab.

Dagegen sind die Tropfen auf der unbehandelten Seite der CD eher flach. Der natürliche Lotuseffekt wird z. B. bei Wandfarben für Hausfassaden umgesetzt.
Auch wurden wieder weitere Analogien zwischen Erfindungen der Natur und deren innovative Umsetzung in der Technik besprochen wie z. B. das individuelle Lüftungssystem von Termiten oder der geringe Widerstand der Haihaut unter Wasser.

Solarzelle der Zukunft ist wohl die elektrochemische Farbstoff-Solarzelle, die Grätzel-Zelle, die zur Absorption von Lichtenergie zur Umwandlung in elektrische Energie organische Farbstoffe, zum Beispiel den Blattfarbstoff Chlorophyll ähnlich der Fotosynthese, statt Halbleitermaterial verwendet.

StD Christiane Lehrieder