Autor Thema: Lotoseffekt *  (Gelesen 7028 mal)

Kurt Wirz

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Lotoseffekt *
« am: September 14, 2012, 14:39:56 Nachmittag »
Hallo
Abperlende Wassertropfen oder Oberflächen, die nicht schmutzig werden,
verbindet man trivial mit dem Lotoseffekt.
Vor langer Zeit habe ich mir die Oberfläche einer Wasserpflanze (Salvinia natans),
die Wassertropfen abperlt, näher betrachtet.

Salvinia natans 10:1 mit Luminar 40.


Hier kann ich mir gut vorstellen, und habe es auch gesehen,
wie auf diesen Schirmchen das Wasser aufliegt, bedingt durch die Oberflächenspannung (des Wassers)
und der geringen Berührungsfläche, wird das Blatt somit nicht benetzt.
Man nennt dies Lotoseffekt!?
Nun wollte ich dies auf einem Lotosblatt (Nelumbo) sehen.
Bei 10:1 sieht man nichts Aufschlussreiches.
Bei 50:1 (siehe Bild unten) sieht man einiges mehr, doch ich werde daraus nicht klug!
Das Blatt besitzt Noppen und darüber spannt sich ein Netz.
Dass das Netz wasserabstossend ist, kann ich mir vorstellen,
doch wo ist da die so oft erwähnte schmutzabweisende Nanotechnologie?

Lotosblatt (Nelumbo) 50:1.


Zur Wasserabstossung reicht die Struktur von Salvinia natans die relativ grob ist (10x Vergrösserung).
Zur Abweisung von feinem Schmutz ist nach meiner Meinung die Netzstruktur vom Lotosblatt nicht unbedingt geeignet,
da kann sich feiner Schmutz sehr gut darin verfangen
und wo ist die vorbildliche, schmutzabweisende Nanotechnologie des Lotos?
Kennt sich da jemand aus?

Gut Licht

Kurt
« Letzte Änderung: Oktober 31, 2013, 09:45:40 Vormittag von Florian Stellmacher »
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Detlef Kramer

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #1 am: September 14, 2012, 15:29:19 Nachmittag »
Hallo Kurt,

erst einmal Kompliment, Du hast den Namen richtig geschrieben. Leider hat sich Lotus-Effekt durchgesetzt, auch bei Wikipedia. Lotus ist eine Gattung der Fabaceen und hat mit dem Lotos nichts zu tun.

Den Effekt, den Wilhelm Barthlott in den 1970ern mittels REM-Aufnahmen erklärt hat, kann man so nicht erkennen. Bei Wikipedia ist es aber gut erklärt.

Verantwortlich sind die Noppen Epidermis + Cuticula, die in der LM-Aufsicht nicht erkennbar sind. Das Haar-Geflecht verwirrt mich, muss ich zugeben.

Ich werde mir ein Blatt besorgen und einmal selbst anschauen.

Herzliche Grüße
Detlef
Dr. Detlef Kramer, gerne per DU

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Kurt Wirz

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #2 am: September 14, 2012, 16:02:03 Nachmittag »
Hallo Detlef
Vielen Dank für deine Antwort.
Um Wasser abzustossen benötigt es keine Nanopartikel,
bis jetzt habe ich aber immer gemeint, dass das Wasser
abstossen der Lotospflanze auf den Nanoeffekt zurück
zu führen ist. Die Lotospflanze weist das Wasser mit einer
groben Struktur ab, die einfach erkennbar ist.
Zusätzlich weist die Lotospflanze in ihrer Oberfläche
eine Nanostruktur auf, diese ist Schmutzabweisend, auch
für kleinste Partikel.
Ich hoffe ich habe dich richtig verstanden.

Nanopartikel zu sehen habe ich natürlich nicht erwartet.

Inzwischen habe ich noch weitere Blätter, die stark wasserabweisend sind,
bei einer Vergrösserung von 50X betrachtet und keine spezielle
Struktur erkannt.
Kein Ergebnis ist auch ein Ergebnis.
Es gibt somit Pflanzen, die Wasser mit einer relativ groben Struktur abweisen
(diese weisen kleine Staubpartikel nicht unbedingt erfolgreich ab)
und solche die eine feine (ev. Nano) Struktur dazu verwenden
(diese weisen den Schmutz ebenfalls besser ab).

Langsam ordnet es sich in meinem Kopf.
Der Lotos verfügt somit über beide Technologien.

Ich bin gespannt auf deine Aufnahmen eines Lotosblattes.

Gut Licht

Kurt
« Letzte Änderung: September 14, 2012, 16:09:30 Nachmittag von Kurt Wirz »
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reblaus

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #3 am: September 14, 2012, 16:22:36 Nachmittag »
Hallo alle -

die wasserabweisende Wirkung der Behaarung wurde auch schon als Resistenzmerkmal diskutiert:

Sporangien vom Falschen Mehltau keimen nach Regen in Wassertropfen der Unterseite von Rebenblättern und lassen begeißelte Zoosporen frei, die im Wassertropfen zu Spaltöffnungen schwimmen, sich dort festsetzen und mit einem Keimschlauch hineinwachsen.

Wenn bei behaarten Blättern die Wassertropfen dank Oberflächenspannung  in Schwebe gehalten werden bis sie abgetrocknet sind, haben die Zoosporen keine Chance ein Stoma zu erreichen. Das ist nicht nur eine einleuchtende Theorie sondern wir haben das auch experimentell zeigen können.

Viele Grüße

Rolf

Kurt Wirz

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #4 am: September 14, 2012, 17:03:06 Nachmittag »
Hallo Rolf
Vielen Dank für deine Info.
Sei somit behutsam, dass du als Reblaus, die sich bei Regen unter den Rebenblättern aufhält,
nicht nass wirst und somit keinen falschen Mehltau durch deine Öffnungen bekommst.

Gut Licht

Kurt
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Crow

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #5 am: Oktober 10, 2012, 09:45:32 Vormittag »
Hallo Kurt,

vielleicht kann ich ein wenig Licht in die Angelegenheit bringen:

Zum ersten Bild: Schöne Aufnahme, allerdings ist das vermutlich Salvinia molesta oder Salvinia auriculata. Die Haare von Salvinia natans sehen anders aus. Leider werden immer wieder andere Arten unter dem Namen S. natans verkauft...

Zum zweiten Bild: Ich befürchte, dass es sich bei dem netzartigen Geflecht um ein das Mycel eines Pilzes handelt. Dieses Netz gehört ziemlich sicher nicht zum Lotos. Daher hat es auch nichts mit der Funktion des Lotus-Effekts zu tun.

Lotus-Effekt bezeichnet übrigens (einfach ausgedrückt) die Selbstreinigung durch Wasserabstoßung. Wasserabstoßung an sich reicht dafür noch nicht.
Die Selbstreinigung funktioniert, weil die Kontaktfläche zwischen dem Schmutzteilchen und der Pflanzenoberfläche so klein ist, dass das Schmutzteilchen nicht daran haften kann. Wenn nun ein Wassertropen dadrüber rollt, ist der Kontakt mit dem Wasser deutlich größer und selbst Wasser abstoßende Schmutzteilchen haften besser am Wasser als an der Pflanze und werden so vom Wasser mitgenommen.

Um dies zu erreichen ist sowohl die Mikro- als auch die Nanostruktur nötig. Jede für sich genommen reduziert die Kontaktfläche, aber erst in Kombination (Überlagerung) erreicht es ein solches Maß, dass die Selbstreinigung funktioniert. Beim Lotos überlagern sich hierfür 5 Strukturierungsebenen (Blattwelligkeit, Papillen der Epidermis, Zentralpapillen auf den Papillen, feine Wachsröhrchen, Gruppen von Wachsröhrchen).
Die Wasserabstoßung funktioniert ähnlich: Wenn das Material wasserabstoßend ist, gilt: je rauher (strukturierter) die Oberfläche ist, desto Wasser abstoßender ist sie.

Viele Grüße,

Matthias

Kurt Wirz

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #6 am: Oktober 10, 2012, 19:13:33 Nachmittag »
Hallo Mathias
Herzlich willkommen im Forum,
Vielen Dank für deine Aufklärung.
Somit sind die Haare bei Salvinia natans oben nicht geschlossen,
also kein Schwingbesen.
Somit werde ich meine Art in Kuhzunft mit
Salvinia spec. bezeichnen.

Gut Stack

Kurt
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Klaus Herrmann

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #7 am: Oktober 10, 2012, 19:46:57 Nachmittag »
Lieber Kurt,

das Bild natürlich super!

Aber völlig OT:

dieser Verdreher gehört in eine Liste der schönsten Buchstabendreher:

Zitat
Kuhzunft

 :D
Mit herzlichen Mikrogrüßen

 Klaus


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Kurt Wirz

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #8 am: Oktober 10, 2012, 21:00:05 Nachmittag »
Hallo Klaus
Ja, ein wenig Hummer im grauen Alltag tut gut.

Kurt
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Klaus Herrmann

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #9 am: Oktober 10, 2012, 22:09:42 Nachmittag »
Hallo Kurt,

Zitat
Ja, ein wenig Hummer im grauen Alltag tut gut.

in Abwandlung des schwäbischen Witzes von dem Typen der beim Essen eines großen T-Bonesteaks gefragt ob er das denn schaffe: "jo scho - dr Hunger treibst nei!"

....hat mein Freund in Florida beim Anblick des 3 pfündigen Hummers gemeint: "Na ja dr Hummer wirds scho nei treiba!"  ;D

Mit herzlichen Mikrogrüßen

 Klaus


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Rawfoto

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Re: Lotoseffekt
« Antwort #10 am: Oktober 14, 2012, 15:30:32 Nachmittag »
Hallo Kurt

Super, Frank und Du haben da ein wirklich spanneendes Thema eroeffnet. Ich hab so etwas vorher noch nicht gesehen und finde die Deltails einfach nur toll ...

Liebe Gruesse aus dem Zug nach Deutschland

Gerhard
Gerhard
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Rückmeldung sind willkommen, ich bin jederzeit an Weiterentwicklung interessiert, Vorschläge zur Verbesserungen und Varianten meiner eingestellten Bilder sind daher keinerlei Problem für mich ...