Der Lotus

Wenn Wassertropfen über ein Lotusblatt rollen, dann nehmen sie alle Partikel auf und entfernen sie vom Blatt. Grundlage des Lotus-Effektes sind extrem aufgerauhte Blattoberflächen an denen Wasser und Partikel praktisch nicht haften.

Links: Wassertropfen auf einer normalen, glatten Oberfläche
Rechts: Wassertropfen auf einem Lotusblatt

Die Oberfläche der Lotuspflanze unter dem Mikroskop

Ein Wassertropen auf der Oberfläche der Lotuspflanze
unter dem Mikroskop


Die Lotuspflanze (nelumbo nucifera)	Die Unbenetzbarkeit von Blattoberflächen ist lange bekannt und gut untersucht. Es wurde jedoch weitgehend übersehen, daß unbenetzbare Oberflächen auch nahezu unverschmutzbar sind. Während auf einer glatten Oberfläche die Schmutzpartikel durch den Wassertropfen nur verlagert werden, haften sie sich auf einer rauhen Oberfläche am Tropfen und werden von diesem beim Abrollen vom Blatt mitgetragen und so abgewaschen. Dieser Zusammenhang wurde erst in jüngster Zeit detailliert untersucht und experimentell belegt. Da er sich besonders gut an den großen schildförmigen Blättern der heiligen Lotus-Pflanze (Nelumbo nucifera) demonstrieren läßt, dem Symbol für Reinheit in asiatischen Religionen, wurde er "Lotus-Effekt" genannt.

Wenn Wassertropfen über ein Lotusblatt rollen, dann nehmen sie alle Partikel auf und entfernen sie vom Blatt. Grundlage des Lotus-Effektes sind extrem aufgerauhte Blattoberflächen an denen Wasser und Partikel praktisch nicht haften.	Links: Wassertropfen auf einer normalen, glatten Oberfläche Rechts: Wassertropfen auf einem Lotusblatt

Die Oberfläche der Lotuspflanze unter dem Mikroskop Ein Wassertropen auf der Oberfläche der Lotuspflanze unter dem Mikroskop	Die besondere Strukturierung der Oberfläche und die Fähigkeit zur Regeneration der Wachse machen den Lotus-Effekt gegenüber natürlichen Einflüssen weitgehend unempfindlich. Anders verhält es sich bei anthropogenen Einflüssen, wie z.B. Umweltchemikalien. Zu diesen gehören auch Tenside, die in großem Maßstab weltweit in Pflanzenschutzmitteln eingesetzt werden müssen, um eine Wirkstoffaufnahme zu gewährleisten. Sie verändern die Feinstruktur der Wachskristalle, und machen die Blätter für Wasser benetzbar. Als Folge dessen werden auch Schmutzpartikel nicht mehr vom Blatt entfernt und unter ungünstigen Umständen bleiben Sporen, Pilze oder Bakterien zurück, was auch zu einer erleichterten Infektion der Pflanze führen kann. Der Lotus-Effekt stellt ein ausgesprochen effektives biologisches Modellsystem dar, von dem ausgehend unverschmutzbare künstliche Oberflächen entwickelt werden können, da er auf einer rein physikalisch-chemischen Grundlage beruht. Es sind zahlreiche Einsatzgebiete denkbar (Fassadenbeschichtungen, Dächer, Autolacke), in denen derartige Oberflächen viele Vorteile bringen und zu einer deutlichen Umweltentlastung durch eingesparte Reinigungskosten führen. In Kooperation mit der Industrie wird derzeit daran gearbeitet, den Lotus-Effekt für technische Anwendungen umzusetzen. Es wird aber sicherlich noch einige Zeit dauern, bis einsatzfähige Produkte auf den Markt kommen.
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