In der Natur treten bei verschiedenen Arten von Tieren und Pflanzen superhydrophobe Oberflächen auf. Diese Oberflächen sind durch das Zusammenwirken von Mikro- und Nanostrukturen und einer hydrophoben Oberflächenchemie gekennzeichnet. Durch diese besondere Beschaffenheit zeigen diese Oberflächen erstaunliche Eigenschaften und besitzen ein großes Potential, technisch adaptiert und wirtschaftlich genutzt zu werden. Neben dem Effekt der Selbstreinigung bei superhydrophoben Oberflächen ist die Lufthaltefähigkeit der unter Wasser getauchten Oberfläche eine weitere Besonderheit. So zeigen biologische Systeme wie der Wasserfarn Salvinia oder der Rückenschwimmer Notonecta glauca an ihren Oberflächen außergewöhnliche Effekte, die Vorbild für die Reibungsreduktion am Schiff sein können. Interessant für den Schiffbau ist hier, dass es neben dem durch die Form des Schiffes gegebenen Widerstand beim Vortrieb hauptsächlich die Reibung des Wassers am Schiffsrumpf zu überwinden gilt. Sowohl Salvinia, als auch Notonecta glauca verfügen über superhydrophobe Luft haltende Oberflächen, die den Wasserkörper mit einem Luftfilm abgrenzen und so eine Benetzung des Objekts verhindern. Eine Übertragung des Wirkprinzips auf eine künstlich hergestellte Oberfläche stellt einen vielversprechenden Ansatz zur Reibungsverminderung am Schiffsrumpf dar. Die Strömungseigenschaften an den Deckflügeln des Notonecta glauca wurden mit dem in den vergangenen Jahren an der Universität Rostock verwendeten NPIV-System ermittelt. Erste Ergebnisse für die Deckflügel des Notonecta glauca zeigen eine hohe Wandgeschwindigkeit in der Nähe der Grenzfläche zwischen der Wasserphase und der gehaltenen Luftschicht, ähnlich wie bei biologischen Oberflächen vom Wasserfarn Salvinia.
Luft haltende Oberflächen zur Reibungsreduktion - Künstliche Oberflächen und ihre biologischen Vorbilder
Air retainning surfaces for drag reduction - Artificial surfaces and their biological examples
2011
6 Seiten, 7 Bilder, 9 Quellen
Conference paper
German
Künstliche Luft haltende Oberflächen zur Reibungsreduktion am Schiff
Tema Archive | 2012
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Automotive engineering | 2003
|Ventiltriebsoptimierung durch Reibungsreduktion
Automotive engineering | 1990
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