V: Benetzung verschiedener Blätter

Durchführung:
Wir haben verschiedene Blätter mit einem Wassertropfen nass gemacht, und geschaut ob das Wasser von der Oberfläche benetzt wird oder ob es abgestoßen wird.

Die Blätter die wir benutzt haben sind:
- Apfelbaumblatt
- Ahornbatt
- Efeu
- Kohlrabiblatt

Beobachtung und Erklärung:
Bei dem Kohlrabieblatt perlt das Wasser vollkommmen ab. Es ist also stark hydrophob (Superhydrophob). Auch Efeu perlt das Wasser fast vollständig ab. Es ist also Hydrophob.
Bei dem Ahornblatt und dem Apfelbaumblatt wird das Wasser jedoch nicht abgestoßen. Das Oberfläche benetzt das Wasser bei beiden Blättern stark. Die Blätter sind also hydrophil.

Je mehr das Blatt die Oberfläche benetzt, desto hydrophlier ist die Oberfläche, desto besser zeiht das Wasser ein!

Professor Dr. Wilhelm Barthlott

Professor Barthlott wies anhand eines Rastermikroskops nach, dass die Oberfläche der Lotusblume nicht glatt sondern sehr rau ist. Die Lotusblüte ist also mit Noppen bedeckt.


Unter diesem Link könnt ihr einen kurzen Video-Clip über die Struktur der Lotusblüte anschauen:
http://www.lotus-effekt.de/funktion/mikro_clip.php

Falls ihr mehr über das Rasterelektronenmikroskop wissen wollt, ist hier ein Link dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Rasterelektronenmikroskop


Das Wasser auf der Lotusblume berührt nur die raue und nicht die gesamte Oberfläche. Es kommt also nur mit dem Wachsbeschichteten Noppen in Berührung, die das Wasser vollkommen abstoßen. Sie sind also Hydrophob. Wenn das Wasser die Lotusblume berührt, wird auch der Schmutz mit dem Wasser weggetragen. Sogar Honig perlt von der Oberfläche ohne Rückstand ab!

Heute wird diese Eigenschaft (der sogenannte "Lotuseffekt") auch auf andere Oberflächen im Alltag eingesetzt. Einige Beispiele sind: Dachziegel, Textilien und Wandfarbe.

Professor Barthlott war Wissenschaftler für Systematische Botanik und Pflanzengeographie an der Universität in Heidelberg.
Außerdem hat er Forschungsaufträge zur Einrichtung dreier Nationalparks an der Elfenbeinküste bekommen.
Er forschte auch in Ecuador, Peru, Brasilien, USA, Großbritannien und Nordafrika.

Anschließend wurde er als Privatdozent ernannt und arbeitete an der Universität in Berlin.
Später wurde er dann auch noch Direktor und Professor an der Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn in Bonn.

Er erforschte Benetzbarkeit und Verschmutzung biologischer Oberflächen und die Systematik der Blütenpflanzen.

Euch interesiert wie Professor Barthlott aussieht? Dann schaut euch doch hier ein Bild von ihm an, um dem Namen ein Gesicht zuordnen zu können.

Steckbrief Lotusblume

Aussehen:
-schildförmige Blätter
-große Blüten
-weiß-rosa

Eigenschaften:
-flüssigkeitabweisend, dadurch immer sauber
→ es können sich keine Pilze oder Organismen bilden
→ Lotuseffekt

Fortpflanzung:
Bestäubung erfolgt durch Käfer

Nutzung:
-Zierpflanze
-Gemüse
-Forschungsobjekt für Oberflächenversiegelung
-Heilmittel

Wachsgebiete:
-Seen
-Teiche
-Sümpfe

Indische Lotusblume:
Vorkommen:
Asien
Australien

Amerikanische Lotusblüte:
Vorkommen:
Osten der USA

Besonderheiten:
Blätter der Lotusblüte sind nicht glatt sondern stark aufgeraut wie bei der Nanostruktur (dies kann man anhand eines Rasterelektronenmikroskops sehen)

Vorkommen des Lotuseffektes:
-Tulpen
-Kohl
-Libellen- und Schmetterlingsflügeln
-Schilf

Nutzung des Lotuseffektes:
-Dächer
-Autolack
-Badezimmer
-Zelte
-Markisen

Bionik

Dinge aus der Natur werden Technisch durch Naturwissenschaftler und Ingenieuren umgesetzt. Technische Anwendungsprinzipien werden also aus der Biologie abgeleitet.

Beispiele:
- Fisch als U-Boot Vorlage
- Vogel als Flugzeugvorlage
- Kletten als Klettverschlussvorlage
- Wiesenbockbart als Fallschirmvorlage
- Katzenpfoten die sich bei Richtungswechsel verbreiten als neuartige Autoprofilvorlage
- Flügelfrucht des Ahorns als Propellervorlage
- Schwimmhäute bei Fröschen als Schwimmflossenvorlage


Bottom-up Prozess
1. Biologische Grundlagenforschung
2. Erkennen und Beschreiben des Prinzips
3. Loslösung vom biologischen Vorbild und Übersetzung in nicht-fachspezifische Sprache
4. suche nach technischen Anwendungen
5. Entwicklung technischer Dinge