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Was Boote von Wasserläufern lernen können

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Den Wasserläufer als Vorbild: Dank ihrer wasserabweisenden Oberfläche schwimmen Boote aus Maschendraht. Foto: The American Chemical Society
Maschendraht ist nicht gerade wasserdicht und daher nicht unbedingt das bevorzugte Baumaterial für ein Schiff. Zwei chinesischen Forschern ist es dennoch gelungen, kleine Boote aus einem speziell behandeltem Kupfergeflecht zu bauen. Die Drahtschiffchen schwimmen nicht nur, sondern bewegen sich sogar schneller und können mehr Ladung tragen als Boote aus gewöhnlichen Materialien. Warum das funktioniert: Das Kupfergewebe ist extrem wasserabweisend, wodurch sich ein dünner Luftfilm zwischen Wasser und Boot bildet, berichten Qinmin Pan und Min Wang vom Institute of Technology in Harbin.

Die Inspiration für das Material waren die Beine von Wasserläufern, die so wasserabweisend sind, dass die Tiere mit hoher Geschwindigkeit über die Wasseroberfläche rennen können. Die Forscher verwendeten einen Stoff mit ähnlichen Eigenschaften: ein feinmaschiges Gewebe aus dünnem, chemisch behandelten Kupferdraht. Dieses Gewebe ist superhydrophob, stößt also Wasser extrem ab. Die Forscher testeten das Material nun erstmals als Baumaterial für wenige Zentimeter große Boote aus Kupfergewebe und erprobten dabei Maschenweiten zwischen 5 Hundertstel Millimetern und einem Millimeter.

Die Forscher beluden die Boote, bis sie untergingen. Am tragfähigsten erwiesen sich Gewebe mit Maschengröße zwischen 5 und 25 Hundertstel Millimetern: Gäbe es eine Schwimmweste mit denselben Auftriebseigenschaften, so könnte sich damit ein ausgewachsenes Pferd über Wasser halten. Allerdings ist die Anwendung des Materials in einem solchen Maßstab schwierig, erklären die Forscher.

Eine weitere Eigenschaft haben die Maschendrahtboote mit dem Wasserläufer gemeinsam: Sie schwimmen nur auf Wasser, in Lösungsmitteln wie Ethanol oder Petroleum sinken sie. Dennoch glauben die Forscher, dass das Material Anwendung finden wird, etwa beim Bau von schwimmenden Robotern zur Überwachung von Umweltbedingungen in Gewässern.

Qinmin Pan und Min Wang: ACS Applied Materials and Interfaces, Bd. 1(2), S. 420, DOI: 10.1021/am800116d ddp/wissenschaft.de ? Martin Rötzschke
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