Lotuseffekt


Der Lotuseffekt selbstgemacht!

Um wasserabweisende, haltbare und sogar selbstreinigende Oberflächen herzustellen, werden diese mit Beschichtungen im Nanobereich versehen. Der wohl bekannteste Effekt ist der Lotus-Effekt, welcher in der Natur bei der Lotuspflanze auftritt. Die Blätter der Lotuspflanze sind superhydrophob und sogar selbstreinigend, indem abperlende Wassertropfen die Staub- und Schmutzpartikel mitnehmen.
Bei diesem Versuch wird eine wasserabweisende Nanobeschichtung hergestellt.
Material: Kerze (in Petrischale), Glasobjektträger, Pipette, Wasser, Petrischale (groß), Streichhölzer
Durchführung:
1) Das grüne Ende des Objektträgers wird in die Flamme einer Kerze gehalten, bis sie geschwärzt ist.
Anschließend lässt man den Objektträger kurz abkühlen und hält ihn dann noch einmal kurz über die Flamme. (Tipp: Wenn die Oberfläche des Objektträgers gerade die Spitze der Flamme berührt, dann geht es am schnellsten.)
2) Den Objektträger mit der geschwärzten Schicht lässt man nun auf Raumtemperatur abkühlen.
3) Das Wasser wird mit einer Pipette tropfenweise (über der großen Petrischale) sowohl auf die geschwärzte als auch auf die ungeschwärzte Fläche gegeben. (Tipp: Es ist darauf zu achten, den Wassertropfen nicht von der unberußten auf die berußte Schicht laufen zu lassen.)

Beobachtung:   Es bilden sich kugelrunde Wassertropfen auf der geschwärzten Oberfläche, die abperlen. An der nicht geschwärzten Oberfläche des Objektträgers bilden sich Wassertropfen, die liegen bleiben.

Lotusblatt (NanOLabor)
Ruß auf Glas (http://www.initiative-junge-forscher.de)

Erklärung: Entgegen der Erwartung ist die Rußschicht keineswegs glatt. Die Oberfläche ist uneben und bergig wie bei der Lotuspflanze. Mit Hilfe des Rasterkraftmikroskops lassen sich diese Strukturen auf der Oberfläche sichtbar machen (Bilder 1 und 2). Das Wasser bildet kugelrunde Tropfen, welche nur auf den Spitzen der Oberfläche haften. Daher perlt das Wasser an der Oberfläche ab und nimmt die Staub- und Rußpartikel mit.