Forscher der FH Vorarlberg entwickelten neue Oberflächentechnik

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Ein Wüstenkäfer bzw. dessen Trick, aus Nebelschwaden das für ihn lebensnotwendige Wasser zu sammeln, hat ein Forscherteam des Josef Ressel Zentrums an der Fachhochschule (FH) Vorarlberg inspiriert, einen neuen Herstellungsprozess für funktionale Oberflächen zu entwickeln. Wie der Käfer sammelt die bionische Glasoberfläche mit hoher Effizienz Wasser aus der Luft.

Der Stenocara Gracilipes ist in der Wüste Namib an der Westküste Afrikas beheimatet. Um in der Trockenwüste zu überleben, hat der Käfer einen besonderen Trick entwickelt: Er sammelt das lebensnotwendige Wasser aus Nebelschwaden. Damit das funktioniert, besitzen winzige Hügel auf seinen Flügeln eine glatte, wasseranziehende Oberfläche. Die Stellen dazwischen sind hingegen rau und mit einer wachsähnlichen Substanz überzogen, die Feuchtigkeit abweist. So sammeln sich Wassertropfen an den Hügeln und rollen durch die Rinnen zum Maul des Käfers, sobald sie eine gewisse Größe erreicht haben.

“Clear Surface”

In seinem Verfahren “Clear Surface” hat sich das Forscherteam der FH Vorarlberg und des Laserherstellers Spectra Physics Rankweil ein Vorbild an diesem Vorgang aus der Natur genommen. Konkret wurde ein neuer hybrider Prozess aus Laserstrukturierung und Beschichtung entwickelt, der es ermöglicht, bestimmte Stellen einer Oberfläche so zu verändern, dass Wasser abperlt, andere wiederum so, dass sie Wasser wie ein Schwamm aufsaugen. “Das Besondere an diesem Verfahren ist, dass sich diese Eigenschaften – wasseranziehend und wasserabweisend – beliebig kombinieren lassen”, berichtete Sandra Stroj, die Leiterin des Josef Ressel Zentrums für Materialbearbeitung mit ultrakurz gepulsten Laserquellen in einer Aussendung. Das Zentrum ist ein gemeinsames Forschungslabor der FH und Spectra Physics.

Patent angemeldet

Anwendungsmöglichkeiten sehen die Forscher etwa in der Mikrofluidik. Die mit einem Ultrakurzpuls-Laser herstellbaren Benetzungskontraste sind so groß, dass sich Wasser an einer ebenen Oberfläche so führen lässt, als wäre es in einem tiefen Kanal. Anwendungen gebe es dafür viele, sind die Forscher überzeugt. Das “Clear Surface”-Verfahren wurde bereits zum Patent angemeldet.

(APA)

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