Plutajući paprat pretvara brodove u štedionice goriva

Kaže se da bionski premaz pomaže u smanjenju potrošnje goriva

Skenirajuća elektronska mikrografija kapljice vode na lebdećem paprati (obojena). Šapice je lako prepoznati, kao i hidrofilno područje na njihovom vrhu, uz koje drže kap. © Nees Institut, Sveučilište u Bonnu
čitati naglas

Neprimjetna biljka uskoro bi mogla postati karijera ekološkog pomagača: površinska dlaka plutajuće paprati pomoći brodovima do 10 posto manje potrošnje goriva. Biljka ima rijedak dar zamotati se pod vodom u nejasnoj haljini od zraka i držati je mjesecima. Istraživači su sada pojasnili kako paprata to čini.

Njihova otkrića mogu biti korisna za izgradnju novih trupa s niskim trenjem, izvijestili su znanstvenici sa sveučilišta u Bonnu, Karlsruheu i Rostocku u trenutnom broju časopisa "Advanced Materials".

Salvinia molesta za plivanje je vrlo sramežljiva: Ako je potopite, a zatim je ponovo izvučete, tekućina odmah iscuri iz nje. Nakon toga se opet potpuno osuši. Ili bolje rečeno: nikad nije bio mokar. Jer pod vodom se paprati umotavaju u lepršavu haljinu napravljenu od zraka. Ovaj sloj sprječava da biljka dođe u dodir s tekućinom. Pa čak i s tjednim ronjenjem.

"Superhidrofobično" ponašanje

Istraživači materijala ovo ponašanje nazivaju "superhidrofobičnim". Ova je značajka zanimljiva za mnoge primjene, kao što su kupaći kostimi koji se brzo suše ili brodovi koji štede gorivo. Sada je moguće konstruirati superhidrofobne površine po uzoru na prirodu. Međutim, ove „replike“ imaju jedan nedostatak: sloj zraka koji se formira na njima je previše nestabilan. U pokretnoj vodi nestaje najkasnije nakon nekoliko sati.

Znanstvenici iz Bonna, Rostoka i Karlsruhea sada su otkrili koji trik u plivanju paprati drži njegovu prozračnu haljinu. Već je nekoliko godina poznato da na površini njegovih listova sjede sitne sirovice. To su hidrofobni: oni drže vodu u tom području na udaljenosti. prikaz

Voda je "spajana"

Ali to je samo jedna strana novčića: "Uspjeli smo pokazati da su najudaljeniji vrhovi ovih viski hidrofilni, tj. Ljubeći na vodi", objašnjava profesor Wilhelm Barthlott iz Nees Instituta za biološku raznolikost biljaka na Sveučilištu u Bonnu. „Uranjaju u okolnu tekućinu i, kao da, „ tople “vodu biljke u redovitim intervalima. Stoga sloj zraka ne može lako pobjeći. "

Institut Nees započeo je svoja istraživanja, koja su danas nastavljena zajedno s Katedrom za mehaniku protoka Sveučilišta u Rostocku i Institutom za primijenjenu fiziku Sveučilišta u Karlsruheu, "Nakon otkrića učinka samočišćenja listova lotosa prije dvadeset godina, otkrivanje Salvinia efekta jedno je od najvažnijih novih otkrića bionike", objašnjava profesor Thomas Schimmel sa Sveučilišta Karlsruhe.

Ekonomija goriva u svijetu: jedan posto

I onaj s ogromnim tehničkim potencijalom: Do sada se više od polovice pogonske energije gubi trenjem vode o trupu kontejnerskih brodova. Prema zračnom sloju, taj se gubitak može smanjiti za deset posto, tvrde istraživači. Budući da su brodovi ogromni plinski čvorovi, ukupni učinak bio bi ogroman.

"To bi vjerojatno moglo uštedjeti jedan posto globalne potrošnje goriva", predviđa Barthlott. "Površine napravljene po uzoru na plivajuće paprati mogle bi revolucionirati brodogradnju", kaže profesor Alfred Leder sa Sveučilišta u Rostocku.

(idw - Sveučilište Bonn, 05.05.2010. - DLO)