Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Delfinhaut als Vorbild für umweltneutralen Schiffsanstrich

27.08.2001


Selbstreinigungsfähigkeiten der Delfinhaut ebnen den Weg für eine neue Generation von Bewuchsschutzfarben (Antifouling)

Wissenschaftler der Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung untersuchten anhand der Oberflächenbeschaffenheit der Haut von Pilotwalen, wie sich die Natur ohne Gifte gegen Aufwuchs (Biofouling) wehrt. Delfinhaut ist sehr sauber. Sie wird nicht nur regelmäßig erneuert, sondern ist auch extrem glatt und ist zudem leicht durch Bewegungen zu reinigen. Aus diesen Besonderheiten der Delfinhaut (Delfinhaut-Effekt) leiten sich die Grundlagen für umweltneutrale Bewuchsschutzfarben ab.

Der im April zum Patent angemeldete Beschichtungsaufbau für Bewuchsschutzfarben (Antifouling) vereint umweltneutrale Rohstoffe und Nanotechnologie, um Aufwuchs an der Schiffsaußenhaut zu verhindern, und trägt dazu bei, die Betriebskosten für Schiffe niedrig zu halten.

Gefördert wurde die Zusammenarbeit mit dem Institut für Lebensmitteltechnologie, Biotechnologie-Zentrum der TU Berlin und dem Anatomischen Institut der Tierärztlichen Hochschule Hannover von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Für diese Untersuchung wurden Hautproben von Pilotwalen, eine fünf bis sieben Meter lange Delfinart, auf den Färöer-Inseln genommen. Für die praktische Arbeit waren das Naturhistorische Museum und die Universität der Färöer-Inseln eine wichtige Unterstützung.

Mit Hilfe eines speziellen Verfahrens konnten die Forscher erstmalig die bei minus 196 °C konservierten Hautproben studieren und den natürlichen Eindruck der Proben erhalten. Dabei fiel ihnen auf, dass die Hautoberfläche durchschnittliche Unregelmäßigkeiten von nur wenigen Nanometern aufweist (1 Nanometer = 1 Millionstel Millimeter). Diese glatte Oberfläche bietet selbst kleinen Biofoulern wenig strömungsgeschützte Nischen. Die Struktur ergibt sich aus dem Muster der 100 Nanometer tiefen Zellverbindungen, die Poren mit einem Durchmesser von etwa 200 Nanometer umschließen. In diesen Poren wurde eine gelartige Substanz gefunden, die reich an Fetten und Enzymen ist.

Viskositätsmessungen dieser Substanz bestätigen, dass die Haut der Pilotwale ein Gel bilden kann. Dieses bildet sich in den Zellzwischenräumen der obersten, verhornten Hautschichten und kann im Gegensatz zu den Schleimen der Bewuchsorganismen, mit denen sie sich festhalten, stärkeren Belastungen widerstehen. Zudem erhöht der Anteil an Enzymen die Wahrscheinlichkeit, Schleime zu zersetzen, bevor sich Organismen festsetzen können.

Die beobachtete geringe Rauhigkeit und der geringe Verschmutzungsgrad der biologischen Oberfläche können mit der Oberfläche gereinigter Quarzgläser verglichen werden. Die beiden Merkmale sind jedoch untypisch für die meisten Schiffsrümpfe oder anderen Unterwasserkonstruktionen. An diesen lassen sich regelmäßig Spuren von Biofouling finden. In Analogie zur Reinigung von Quarzgläsern, die ein Luftblasen durchsetztes flüssiges Medium passieren sollen, könnte auch das Springen der Delfine (neben der kontinuierlichen Hautabschuppung) wesentlich zur Selbstreinigung beitragen, denn während der Sprungphase und dem nachfolgenden Aufprall entwickeln sich im Wasser Luftblasen und erhöhte Scherkräfte.

Dipl.-Ing. Margarete Pauls | idw

Weitere Berichte zu: Aufwuchs Bewuchsschutzfarben Delfinhaut Nanometer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Risikofaktor für Darmkrebs entschlüsselt
13.07.2018 | Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung

nachricht Algen haben Gene fürs Landleben
13.07.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Im Focus: Magnetic vortices: Two independent magnetic skyrmion phases discovered in a single material

For the first time a team of researchers have discovered two different phases of magnetic skyrmions in a single material. Physicists of the Technical Universities of Munich and Dresden and the University of Cologne can now better study and understand the properties of these magnetic structures, which are important for both basic research and applications.

Whirlpools are an everyday experience in a bath tub: When the water is drained a circular vortex is formed. Typically, such whirls are rather stable. Similar...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation

13.07.2018 | Informationstechnologie

Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung

13.07.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics