Forscher am Massachusetts Institute of Technology haben ein Fasermaterial entwickelt, das ölartige Substanzen abperlen lässt. Als Oberflächenbeschichtung verhindert es, dass flüssige Kohlenwasserstoffe wie Motorenöl oder Benzin den Untergrund benetzen oder sogar eindringen.
Leistungsvergleich | Oben links: Wassertropfen auf einem Lotusblatt, dem natürlichen Vorbild wasserabweisender Materialien. Ein entsprechendes Pendant – natürlich wie künstlich – fehlte bislang für Flüssigkeiten mit niedriger Oberflächenspannung wie Kohlenwasserstoffe: Sie benetzen das Blatt problemlos (oben rechts). Wird das Blatt aber mit dem neu entwickelten Material überzogen, perlen sowohl Wasser (unten links) also auch Hexadecan (rechts) ab.
Während Wasser auf Grund seiner hohen Oberflächenspannung leicht Tropfen bildet, insbesondere auf rauem Untergrund, neigen flüssige Kohlenwasserstoffe durch ihre niedrige Oberflächenspannung zu flachen, ausgedehnten Flecken. Um eine Tropfenbildung nun auch für diese ölartigen Stoffe zu ermöglichen, kombinierten die Wissenschaftler um Anish Tuteja fluorierte polyedrische oligomere Silsesquioxane (fluorPOSS) mit Polyacrylmethacrylat (PMMA, Plexiglas). POSS sind polyzyklische Silizium-Sauerstoff-Verbindungen mit käfigartiger Struktur.
Ölauftrennung | Mit ihrer neu entwickelten Oberflächenbeschichtung auf einem Stahlnetz mit einem Millimeter Maschenweite konnten die Forscher Wasser (blau) und Octantropfen (rot) auftrennen.
Der entscheidende Kniff jedoch war: Sie gestalteten die Oberflächenstruktur des Materials so, dass konkave Strukturen entstanden, die das Benetzen weiter erschweren. In Anlehnung an Hoodoos – durch Erosion entstandene Felsnadeln – nannten die Forscher diese Gebilde "Mikro-Hoodoos". Indem sie den Anteil an fluorPOSS variierten, konnten die Forscher unter anderem auch eine Variante entwickeln, die Wasser und die in vielen Treibstoffen enthaltenen Octane auftrennt. Ihr Faserstoff konnte daher auch zur Reinigung von verschmutztem Boden oder Wasser nach einem entsprechenden Unfall eingesetzt werden, so die Forscher. (af)
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