Werkstoffe: Der Lotus-Effekt
Die wasser- und schmutzabweisende Wirkung der Oberfläche eines Blatts der asiatischen Lotuspflanze ist schon lange bekannt, doch warum das geschieht, war lange Zeit unklar. Im Prinzip wäre es naheliegend, zu vermuten, dass die Oberfläche besonders glatt sei und Schmutz deswegen daran nicht haften könne. Aber genau das Gegenteil ist der Fall, denn nanoskopisch betrachtet ist sie außerordentlich rau. Die Oberfläche besteht prinzipiell aus vielen kleinen Spitzen, sodass ein Wassertropfen das Material tatsächlich nur auf einer sehr kleinen Fläche berührt (die Oberfläche ist fast nicht benetzt). Der Tropfen ist dann aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers nahezu rund und perlt sehr schnell ab. Oberflächenspannung ist eine Eigenschaft, die Flüssigkeiten (hier H2O) an ihrer Grenzfläche zu einem Gas annehmen. Die Kohäsion, die zwischen den Wassermolekülen aufgrund der Wasserstoffbrückenbindung entsteht, lässt die Grenzschicht der Flüssigkeit fest zusammen hängen, welche sich dann wie eine dünne Folie verhält. Das Wasser formt sich zu einem runden Tropfen, rollt die schräge Ebene hinab und nimmt dabei etwaigen Schmutz wie eine Lawine mit sich mit, während er auf einer normalen Fläche regelrecht durch den Schmutz durch fließen würde. Dieses Prinzip wird heutzutage auf sehr vielen Oberflächen ausgenutzt. Beispielsweise gibt es Wandfarben und Ledersprays, die den jeweiligen Materialien die Lotuseigenschaft verleihen.
