Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verformender Anstrich hält Schiffe sauber

04.02.2013
Methode kann Seepocken und Bakterien abschütteln

Ähnlich, wie Pferde durch Zucken mit der Haut Fliegen verscheuchen, sollen in Zukunft auch Schiffe unerwünschte Passagiere wie Seepocken und Bakterien loswerden. Möglich macht das ein Material, das Forscher der Duke University entwickelt haben und das einfach als Anstrich auf die Hülle aufgetragen werden kann. Das Elastomer verformt sich unter bestimmten Bedingungen auf mikroskopischer Ebene, wodurch sogenannte Biofilme, aus Bakterien und anderen Mikroorganismen bestehende Schichten, einfach abgleiten.


Abgleitender Biofilm: Konzept-Illustration
Foto: P. Shivapooja und Q. Wang

Das ist wünschenswert, da an der Hülle angelagerte Meeresbewohner den Strömungswiderstand von Schiffen im Wasser und somit letztlich den Energieverbrauch steigern. Im Vergleich zu derzeitigen bakterioziden Lacken hat die Neuentwicklung den Vorteil, dass sie keine Umweltgifte an die Umgebung abgibt. Zudem gehen die Forscher davon aus, dass ähnliche Materialien auch für andere Bereiche interessant sind, wo Bakterienschichten ein Problem darstellen, beispielsweise die Oberfläche künstlicher Gelenke oder wasseraufbereitender Membranen.

Knittern nach Härchen-Vorbild

Funktionelles Vorbild für die Neuentwicklung sind sogenannte Flimmerhärchen, die beispielsweise Fremdkörper aus den Atemwegen befördern und von Weichtieren und Korallen genutzt werden, um ihre Oberfläche sauber zu halten. Wirklich diese feinen Härchen nachzubilden, ist bislang nicht gelungen, doch hat das Team darauf gesetzt, dass eine selbstverformende Oberfläche letztlich die gleiche Wirkung haben dürfte.

"Wir haben ein Material entwickelt, das als Reaktion auf einen Stimulus wie Dehnung, Druck oder Elektrizität 'knittert' oder seine Oberfläche verändert", so der Duke-Ingenieur Xuanhe Zhao. Durch eben diese Verformung lösen sich Biofilme und auch größere Organismen, so die Forscher. Sie haben den online in der Fachzeitschrift Advanced Materials vorgestellten Ansatz im Labor getestet, sowohl mit simuliertem Meerwasser als auch mit Seepocken und geben sich zuversichtlich was das Anwendungspotenzial betrifft.

Kleine Bewegung, große Wirkung

Hintergrund der Entwicklung ist, dass Biofilme und Bewuchs mit größeren Lebewesen wie Seepocken und Muscheln Schiffe merklich bremsen können. Daher kommen schon jetzt biozide Schutzlacke zum Einsatz, die aber einen großen Nachteil haben. Sie geben oft Giftstoffe an die Umwelt ab, die sich dort anreichern und so Fische, andere Meeresbewohner und damit letztlich das ganze Ökosystem schädigen können.

Daher arbeiten Forscher rund um die Welt an neuen Ansätzen. Das Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik IWM beispielsweise hat ebenfalls einen neuen Spezialanstrich entwickelt (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/20121204004 ).

Das Funktionsprinzip ist dabei ein völlig anderes, denn die IWM-Entwicklung beeinflusst das Meerwasser direkt am Schiffsrumpf, statt die Oberfläche selbst zu verformen.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.duke.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Metamaterial mit Dreheffekt
24.11.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht CAU-Forschungsteam entwickelt neues Verbundmaterial aus Kohlenstoffnanoröhren
22.11.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie