Lotuseffekt - Erforsche die Selbstreinigungsfähigkeit von Pflanzen

Vielleicht ist dir schon aufgefallen, dass es Pflanzen gibt, die nach dem Regen nicht einfach nass aussehen, sondern auf deren Blättern sich Tropfen gebildet haben. Bewegst du ein solches Blatt, so fließen die Tropfen einfach herunter. Der Grund dafür ist der Lotuseffekt, den du mit diesem Bionik-Experiment selbst erforschen kannst.

• Was ist der Lotuseffekt?
• Woher kommt der Name Lotuseffekt?
• Welche Pflanzen zeigen einen Lotuseffekt?
• Anleitung für Experimente mit dem Lotuseffekt
• Wie nutzen wir Menschen den Lotuseffekt?

Was ist der Lotuseffekt?

Als Lotuseffekt bezeichnet man den Selbstreinigungseffekt von Pflanzen, speziell der Lotus-Blume. Beim Lotuseffekt werden die Blätter bei Regen nicht benetzt. Der Regen perlt von den Blättern ab und die Pflanze bleibt trocken. Befindet sich Schmutz auf einem Blatt, wie zum Beispiel Staub oder Erde, wird dieser bei Regen abgewaschen. Das abperlende Wasser transportiert den Schmutz einfach weg.

Es gibt zwei Eigenschaften bei Pflanzen, die zum Lotuseffekt führen. Zum einen liegt es daran, dass die Oberfläche des Blattes nicht glatt ist, sondern rau. Im Mikroskop erkennt man viele kleine Noppen. Zusätzlich besitzt ein solches Blatt eine Wachsschicht, die das Wasser abstößt. Die Kombination aus Rauheit und Wachsschicht führt dazu, dass Wasser in Tropfen abperlt und Schmutz mitnimmt.

Woher kommt der Name Lotuseffekt?

Der Name Lotuseffekt kommt von der Lotus-Pflanze, die den Abperleffekt besonders stark zeigt. Am Lotus wurde der Effekt zuerst beschrieben, daher der Name.

Welche Pflanzen zeigen einen Lotuseffekt?

Außer der Lotusblume zeigen noch viele andere Pflanzen den Lotuseffekt. Dazu gehören unter anderem:

• Frauenmantel (junge Blätter)
• Kapuzinerkresse
• Kamtschatkabeere
• Schilfrohr
• Kohlarten, wie Weißkohl, Kohlrabi
• Wassersalat
• und noch viele andere...

Auch Federn oder Insektenflügel zeigen Lotuseffekt-ähnliche Eigenschaften. Bei ihnen funktioniert die Wasserabweisung aber zum Teil anders als bei den Pflanzen.

Anleitung für Experimente mit dem Lotuseffekt

Du brauchst:

• Geeignete Pflanze mit Lotuseffekt (z.B. Frauenmantel)
• Pipette oder Trinkhalmpipette
• Schale oder Teller
• Becher mit Wasser
• trockene Erde, Asche, Kreidestaub oder ähnliches

Und so gehst du vor:

1. Leg ein Blatt deiner Pflanze auf den Teller
2. Stell einen Becher mit Wasser und einer Pipette oder einem Trinkhalm bereit
3. Tropfe vorsichtig einen Tropfen Wasser mit der Pipette auf das Blatt



4. Beobachte, wie das Wasser sich verhält
5. Gib etwas Erde, Asche oder Staub auf dein Blatt



6. Tropfe wieder Wasser auf das Blatt
7. Lass die Wassertropfen über den Dreck laufen

Du kannst dir auch andere Blätter zum Vergleich suchen und untersuchen, ob sie Lotuseffekt haben oder vom Wasser benetzt werden.

Am besten geht das Experiment mit jungen Blättern. Ältere Blätter verlieren nach und nach den Lotuseffekt. Du kannst mit den Fingern leicht über die Oberrfläche eines Blattes reiben und dann das Experiment wiederholen. Der Lotuseffekt ist jetzt nicht mehr sichtbar, da du die Oberfläche des Blattes verändert hast.

Wie nutzen wir Menschen den Lotuseffekt?

Der Lotuseffekt ist ein Experiment aus dem Gebiet der Bionik. Der Begiff setzt sich zusammen aus den Begriffen Biologie und Technik. Wir schauen uns Tricks aus der Natur ab und versuchen, sie technisch für uns nutzbar zu machen.

Den Selbstreinigungseffekt machen wir uns vielfach zunutze. Vor allem, wenn Oberflächen wasserabweisend sein sollen:

Für Außenfassaden gibt es selbstreinigende Fassadenfarben, die Dreck und Regen abperlen lassen.

Fenster oder andere Gläser werden nanobeschichtet, um Wasser abperlen zu lassen.

Autos bekommen eine wasserabweisende Beschichtung. Bei Autos kann man den Lotuseffekt auch gut beobachten nachdem man in der Waschanlage war und Heißwachs als Zusatz gewählt wurde: Der Regen perlt solange ab, bis die Wachsschicht wieder abgetragen ist.

Auch viele Textilien im Outdoorbreich, wie Regenjacken oder Zelte, besitzen wasserabweisende Eigenschaften.

Solarzellen haben eine wasserabweisende Beschichtung.

Und es gibt noch viel mehr Anwendungen. Doch wie funktioniert das technisch? Die Oberflächen erhalten spezielle Mikro- und Nanostrukturen, ähnlich wie das Lotusblatt. Silikone oder Wachse dienen als wasserabweisende Beschichtungen. Je nach Bedarf kann damit die Oberfläche gestaltet werden.