Erfindungsgeschichte


Als der Botaniker Wilhelm Barthlott und seine Kollegin Nesta Ehler Mitte der siebziger Jahre eine Vielzahl von Pflanzenblättern unter ein spezielles Mikroskop legen, deutet zunächst nichts auf eine spektakuläre Entdeckung hin. Die Untersuchungen der beiden Wissenschaftler kreisen um die Frage, ob man anhand der unterschiedlichen Oberflächenstrukturen von Blättern die Verwandschaft zwischen Pflanzengruppe erkennen kann.

Botanische Routinearbeit – so scheint es. Auch die Beobachtung, daß manche Pflanzen vor jeder Untersuchung gesäubert werden müssen, andere hingegen nicht, macht die Forscher zunächst nicht nachdenklich. Bald aber erkennen die Biologen, daß paradoxerweise immer nur Blätter mit glatten Oberflächen einer Reinigung bedürfen, während andere, deren Oberfläche unter dem Mikroskop rauh erscheint, stets porentief sauber sind. Und noch etwas fällt ihnen auf: Ausgerechnet die reinlichsten Blätter stoßen Wasser sogar ab. Damals ist ihnen schnell klargeworden, daß der Selbstreinigungseffekt mit der Benetzbarkeit zusammenhängt

Besonders eindrucksvoll zeigt sich dieser Effekt bei der Lotus-Pflanze Nelumbo nucifera: Von ihren mikroskopisch fein genoppten und mit winzigen Wachskristalloiden beschichteten Blättern perlt das Wasser ab wie von einer heißen Herdplatte. Barthlotts Diagnose: Auf einer glatten Oberfläche "kriechen" Wassertropfen über den Schmutz hinweg. Auf der rauhen haften die Tröpfchen schlechter, bilden Kugeln, überrollen vorhandene Schmutzpartikel und nehmen sie dabei mit. 1977 beschreiben die Biologen dieses Phänomen – in einer kleinen Randnotiz. Es erscheint ihnen zu trivial, um ihm größere Bedeutung beizumessen. Auch auf die naheliegende Idee, aus diesem so einfachen wie genialen Prinzip der Natur eine künstliche Beschichtung zu entwickeln, kommen sie nicht. Erst 1989 greift Wilhelm Barthlott, inzwischen Professor an der Universität Bonn, die alte Entdeckung wieder auf und untersucht das Phänomen zusammen mit seinem Doktoranden Christoph Neinhuis im Detail. Nach umfangreicher Forschung und Experimenten an 200 schmutzabweisenden Pflanzen, gelingt es den beiden, den "Lotus-Effekt" nicht nur in seiner Bedeutung für die Biologie zu entschlüsseln, sondern gleichzeitig dessen schmutzabweisendes Prinzip auf eine künstliche Oberfläche zu übertragen.

1996 demonstrieren Barthlott und Neinhuis ihr mittlerweile zum Patent angemeldetes Verfahren an einer weißen Platte mit der neuen Beschichtung: Sie bestäuben sie mit einer Schmutzmischung aus feinem Russ und Farbe und lassen anschließend ein paar Wassertropfen darüber laufen. Im Nu ist die Platte wieder porentief sauber. Auf dem Vergleichsobjekt, einer auf Hochglanz polierten herkömmlichen Lackschicht, bildet der Ruß dagegen selbst nach längerem Spülen noch eine schmutziggraue Schicht, der mit Wasser allein nicht beizukommen ist.

Es bleibt noch offen, ob zuerst Fensterputzer oder Besitzer von Autowaschanlagen um ihr Gewerbe bangen müssen oder ob eine Kunstpause für Graffity-Sprayer beginnt.

Die Geschichte des Lotus-Effekts ist, von seiner Entdeckung bis zur Anwendung, typisch für eine Forschungsdisziplin, die dem Prinzip "Technik lernt von der Natur" folgt: der Bionik.

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