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Bionik

Schiffe mit Nano-Beschichtung vor Bewuchs schützen

Australische Forscher haben eine Nano-Beschichtung entwickelt, die den Rumpf von Schiffen vor Bewuchs – sogenanntem Biofouling – schützen soll. Vorbild der Forscher war dabei eine fleischfressende Kannenpflanze.

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Oberfläche der Kannenpflanze (oben) und der Nano-Beschichtung.
Oberfläche der Kannenpflanze (oben) und der Nano-Beschichtung.
(Bild: University of Sydney - sydney.edu.au)

Die von den Forschern an der University of Sydney entwickelte Beschichtung hat Runzeln im Nanomaßstab. Als Inspirationsquelle dienten Chiara Neto und ihrem Team fleischfressende tropische Kannenpflanzen mit dem biologischen Namen Nepenthes.

Diese Pflanzenart feuchtet den nanostrukturierten Rand ihrer Öffnung, in die das Lebendfutter fallen soll, mit Wasser an. Insekten, die sich auf dem Rand niederlassen, erleben dann einen Aquaplaning-Effekt, wie er von nassen Straßen bekannt ist: Sie rutschen ab und landen direkt im Schlund der Pflanze.

Biofouling erhöht Treibstoffverbrauch

Eine solche nanostrukturierte Oberfläche entsteht, wenn das von den Forschern entwickelte Material aufgebracht wird. Die Beschichtung ist transparent und somit unsichtbar. Außer für Schiffsrümpfe eignet sie sich für alle Objekte, die dauerhaft feucht sind, heißt es. Dazu gehören etwa Sensoren, die die Wassergüte messen, Unterwasserkameras oder technische Geräte in Aquakulturen.

Vor allem im Bereich der Schifffahrt stellt Biofouling ein großes Problem dar. Am Rumpf der Schiffe bildet sich eine immer dicker werdende raue Kruste, die den Widerstand des Schiffes und somit den Treibstoffverbrauch erhöht. Das Entfernen koste allein die australische Schifffahrt jährlich umgerechnet rund 210 Mio. Euro.

Erfolgreiche Tests

Neto und ihr Kollege Truis Smith-Palmer von der kanadischen Saint Francis Xavier University haben das Beschichtungsmaterial zunächst im Labor getestet. Das Ergebnis: Kein einziger Meeresorganismus konnte sich auf der neuartigen Oberfläche halten. Ein Vergleichsobjekt, das mit Teflon beschichtet war, sei hingegen vollständig zugewachsen. Es folgten Tests im Meer. Diese lieferten das gleiche Resultat.

Aktuell suchen die Wissenschaftler ein Unternehmen, das ihre Beschichtung herstellt und vermarktet. Sie stehen dabei im Wettbewerb zum deutschen Chemiekonzern Evonik, der vor Kurzem ebenfalls einen Antifouling-Belag entwickelt hat.

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