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Unsinkbares Metall

Das Patent liefert die Natur: Forscher an der University of Rochester sowie Wissenschaftler des chinesischen Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics, and Physics schauten Wasserspinnen (Argyroneta aquatica) ab, wie sie unsinkbares Metall erzeugen können. Die Tiere weben ein fein gesponnenes Netz, in dem sie Luft zum Atmen mit unter Wasser nehmen. Sie sind die einzige Spinnenart, die im EWasser überleben kann.
 

Metalle sind normalerweise schwerer als Wasser. Deshalb können Schiffe sinken. Soll ein Schiffsrumpf schwimmen und nicht untergehen, muss er zu einem mit Luft gefüllten Hohlraum geformt werden.
 

Die Forscher kopierten sich für ihr Patent, das natürliche Vorbild der Wasserspinnen. Das berichtet die Online-Fachpubklikation Ingenieur.de. Wasserspinnen, Wasserläufer oder Feuerameisen nutzen spezielle Nanostrukturen, welche die Körperflächen oder Füße der Tiere extrem wasserabweisend machen. „Die speziellen Nanostrukturen verhindern zuverlässig eine Benetzung mit Wasser und sorgen für eine dünne sowie auftriebsfördernde Luftschicht zwischen dem Körper und der Wasseroberfläche“, schreiben die Experten.
 

Vorbild aus der Natur für Hightech-Produkte

Ihre Methode half den Forschern, ein unsinkbares Metall zu designen. Durch eine spezielle Nanostruktur, die sie per Laser eingravieren, und einen besonderen, zweischichtigen Aufbau, entsteht ein „unkaputtbarer“ Auftrieb.
 

Dieser könnte in Zukunft für Bojen, schwimmende Sensoren und Schiffe eingesetzt werden.
 

Argyroneta aquatica spinnt ein extrem feines Netz. Es fungiert wie eine Taucherglocke. Die superhydrophoben Fäden des Spinnennetzes erzeugen durch die zwischen den Maschen eingefangene Luft einen Auftrieb, so dass das Tier nicht im Wasser versinkt. ZUdrem hat sie ihren Vorrat an Atemluft. Dieses bewährte Prinzip konnten die Wissenschaftler erfolgreich auf Metalle übertragen.
 

Wrack der Titanic    Foto: NOAA/Institute for Exploration/University of Rhode Island

Die Nanostrukturen verfügten über eine beispiellose Schwimmfähigkeit und steigen sogar wieder an die Wasseroberfläche, wenn sie über Monate unter Wasser getaucht wurden. Selbst Löcher im Metall oder größere Schäden in der Nanostruktur stellen kein Problem dar und mindern den Wasserauftrieb kaum, denn der mit Luft gefüllte Hohlraum bleibt bestehen.
 

Laut den Wissenschaftlern ist das Endergebnis so gut wie unsinkbar.
 

Vorrat iele Einsatzmöglichkeiten erwartet

Um diese Aussage zu überprüfen drückten die Forscher die Matallplättchen zwei Monate lang unter Wassert. Dann entfernten die Forscher die Belastung, die Strukturen tauchten automatisch wieder an die Wasseroberfläche.
 

Die spezielle Technik funktioniert bei jeder Art von Metall. Aus diesem Grund sind sich die Forscher sicher, dass es für ein unsinkbares Metall viele unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten geben wird. Die Wissenschaftler können sich vorstellen, dass die superhydrophobe Metallstruktur unter anderem bei vielen unterschiedlichen Wasserfahrzeugen, Schwimmhilfen und zum Schutz von elektronischen Ausrüstungen eingesetzt werden kann. Besonders praktisch wäre ein Einsatz bei den schwimmenden Elektronik-Sensoren: Die wasserabweisende Hülle hält das Wasser von der empfindlichen Elektronik fern und macht so eine zusätzliche Schwimmhilfe überflüssig.
 


Neugierig? Mehr Meldungen aus der Nano-Welt finden Sie in unserem Archiv.

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