Metalle sind schwerer als Wasser, weshalb sie in in diesem untergehen. Das lernt jedes Kind in der Schule. Doch Forscher der University of Rochester haben nun ein Metall entwickelt, das auf dem Wasser schwimmt.


 

Metall schwimmt nicht

Will man Metall dazu bringen, auf dem Wasser zu schwimmen, so ist das in der Regel nur mit Hilfe von luftgefüllten Hohlräumen (ein klassisches Beispiel wären Schiffsrümpfe) oder Auftriebskörper verwenden, wie es etwa bei Messbojen gemacht wird.


Für einige Anwendungen ist das nicht wirklich optimal. EIne Lösung könnte die Natur bieten: Feuerameisen oder Wasserspinnen etwa verwenden Nanostrukturen, mit deren Hilfe sie ihre Füße oder Körper so wasserabweisend machen, dass zwischen diesen und der Wasseroberfläche eine dünne Luftschicht verbleibt, die für Auftrieb sorgt.

Dieses Prinzip wollte sich ein Team rund um Chuniel Guo von der University of Rochester zunutze machen. Bereits vor Jahren konnten die Forscher mit einer Lasergravur ähnliche Nanostrukturen erzeugen, um Metalle wasserabweisend zu machen. Das reichte aber nicht aus, um diese auch zum Schwimmen zu bringen

Die Natur als Vorbild

Dank einer cleveren Weiterentwicklung ist dies nun aber anders. Die Idee kam dabei erneut aus der Natur: Die Wssserspinne Argyroneta aquatica spinnt ein Netz, dass sie zu einer Art Taucherglocke formt. Dabei nutzt sie superhydrophobe Netzfäden. Die gefangene Luft erzeugt dann Auftrieb.

Dieses Prinzip konnten die Wissenschaftler auf Metalle übertragen. Mit Hilfe ihrer Nanogravur-Technologie modifizierten sie die Metalloberfläche so, dass sie wasserabweisend wird. Dann kombinierten sie zwei der so gravierten Metallbleche zu einer Art Sandwich mit nach innen zeigenden Nanostrukturen. Dabei blieb der Abstand zwischen den zwei Blechen so gering, dass die Nanostrukturen das Wasser verdrängen. Das Ergebnis ist ein luftgefüllter Raum. Dieser reicht aus, um das Metall quasi unsinkbar zu machen.

Beeindruckende Ergebnisse

Die Struktur zeigt eine beispiellose Schwimmfähigkeit. Sie steigt selbst dann wieder an die Oberfläche, wenn sie monatelang zwangsweise untergetaucht worden ist“, fassen die Forscher das Ergebnis zusammen. Auch Schäden und Löcher in den Blechen ändern dies nicht

Die Gravur-Technologie der Forscher funktioniert bei allen Metallen, sodass diese allesamt „unsinkbar“ gemacht werden könnten. Aus diesem Grund prognostiziert das Team der Technologie einen großen potentiellen Einsatzbereich: „Die Einsatzmöglichkeiten dieser superhydrophoben Metallstruktur reichen von Schwimmhilfen und dem Schutz elektronischer Ausrüstung bis zu Schiffen und anderen Wasserfahrzeugen.“

Schwimmende Sensoren könnten etwa auch mit einer solchen wasserabweisenden Hülle ausgestattet werden, um Wasser von der Elektronik abzuhalten und Schwimmhilfen überflüssig zu machen.

 

via University of Rochester

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