Lotus-Effekt

In diesem Versuch soll der Lotus-Effekt, welcher von Lotosblüten-Blättern oder auch der Kapuziner-Kresse bekannt ist, nachgestellt werden. Den SuS soll der Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit auf die Adhäsion verdeutlicht werden.

Glasobjektträger, Kerze, Wasser

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Mithilfe einer Kerze wird eine gleichmäßige Rußschicht auf den Glasobjektträger aufgetragen. Einige Tropfen Wasser werden auf die Rußschicht gegeben. Sowohl die Form der Wassertropfen als auch die Fließgeschwindigkeit werden betrachtet.

Die Wassertropfen haben die Form einer Kugel und gleiten schnell über die rußbesetzte Fläche.

Die Adhäsion ist die Ursache, dass ein Stoff auf einer Oberfläcge haften kann. Diese Kräfte herrschen somit zwischen zwei Stoffen vor. Die Kugelform des Wassertropfens ist abhängig von der im Tropfen wirkenden Kohäsion. Die Kugelform ist die energetisch günstigste Form, da sie die kleinstmögliche Oberfläche bildet. Wenn die von außen wirkende Adhäsion zu stark ist, wird die Kugelform aufgegeben, da sie energetisch ungünstiger wird. Dies ist z.B. bei einer sauberen Glasplatte der Fall. Der mit Ruß beschichtete Objektträger ist dagegen als hydrophob anzusehen, da die aufgrund der Paraffinreste gebildete Rußbeschichtung die Benetzung verhindert und somit eine verringerte Adhäsion vorherrscht. In der Nanotechnologie wird sich dieser Effekt zunutze gemacht, indem Textilien mit hydrophoben Nanopartikeln beschichtet werden und auf diesem Wege Schmutzpartikel durch normalen Regen abgewaschen werden können.

Die Rußschicht kann von dem Objektträger abgespült werden, sodass dieser wieder verwendet werden kann.

T. Seilnacht, http://www.seilnacht.com/nano/nano_lot.html, (zuletzt aufgerufen am 29.07.2016)