Waterplant helpt schepen energie besparen
| 01 december 2010
Waterplant helpt schepen energie besparen
Waterafstotende varen is de inspiratiebron voor milieuvriendelijke scheepscoatings.
(Een elektronenmicroscoop laat een waterdruppel zien die plakt aan de haren van de watervaren.)
Binnenkort kunnen we grote schepen van een coating voorzien die ze minder wrijving geeft, wat wel 10% energie kan besparen. Daar gaan onderzoekers van de Duitse Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität in Bonn althans van uit nu ze de Salvinia molesta, een watervaren die erg waterafstotend is, hebben onderzocht.
Materiaaldeskundigen zijn achter het geheim van de extreem waterafstotende eigenschappen van de varen gekomen, die we ook wel superhydrofoob noemen. De bladeren van de watervaren bevatten een dun luchtlaagje waardoor het blad onder water wel een paar weken droog blijft. De onderzoekers wisten dat de luchtlaag wordt vastgehouden door twee millimeter lange haren op het blad. Deze haren zitten in groepjes van vier en vormen samen een soort garde. Deze gardes zijn bekleed met waskristallen, waardoor ze waterafstotend zijn en de lucht kunnen vasthouden.
Met de elektronenmicroscoop zagen de wetenschappers verrassend genoeg dat de uiteinden van de haren níét waterafstotend zijn, maar het water juist vasthouden. Ze zitten als het ware aan een ronde druppel gekleefd die over hen heen wordt getrokken; de haren veren met de druppel mee en laten die losschieten. Als het water even aan de bladeren plakt voordat het afgeketst wordt, kunnen luchtbelletjes minder goed ontsnappen aan het oppervlak van het blad, menen de onderzoekers.
De structuur van de haren levert zo de inspiratie voor de ontwikkeling van wrijvingsarme materiaaloppervlakken: die bevatten een luchtlaagje dat bestand is tegen de grote krachten van het water waar containerschepen mee te maken hebben.
Kijk hier hoe er dat uitziet.
Waterdruppel stuiteren op een superhydrophobic koolstof nanobuis array
