Lotuseffekt unter REM

[lisa_h]

Hallo,
ich habe mich hier aufgrund von Empfehlungen meiner Lehrer neu angemeldet.
Ich schreibe gerade eine Facharbeit zum Thema "Lotuseffekt". Dazu wollte ich eine Pflanze mit Lotuseffekt (Kohlrabi, Kapuzinerkresse, Lotos etc.) mit einem REM mikroskopieren.
Doch leider steht mir ein solches Mikroskop auch nach mehreren Anfragen nicht zur Verfügung.
Deshalb wollte ich hier nachfragen, ob jemand ein solches Pflanzenblatt unter einem REM mikroskopieren kann, sodass ich die Bilder dann für meine Facharbeit benutzen darf. Die Facharbeit wird nur in der Schule präsentiert und nicht weiter veröffentlicht.
Eine namentliche Nennung usw. würde natürlich gerne erfolgen.
Ich würde mich sehr freuen, wenn sich jemand die Zeit dafür nehmen könnte.
Danke im Voraus!

[Klaus Herrmann]

Hallo Lisa,

erst Mal willkommen im Club. Gratuliere zu deinen Lehrern die geben brauchbare Hinweise!

Du machst keine großen Vorreden sondern sagst gleich was du willst. Dazu habe ich dir einen kleinen Tipp, den deine Lehrer offensichtlich nicht kennen. Die Hilfsbereitschaft in diesem Forum ist eigentlich sehr hoch; sie steigt aber noch erheblich, wenn ein Neuankömmling m/w/n  sich ein wenig vorstellt. Und wenn du deine Beiträge mit irgend einer Höflichkeitsfloskel und deinem Vornamen unterschreibst hat ein Antwortender es leichter dich freundlich mit deinem Vornamen anzusprechen. Ende der Vorrede!

Nun ein Tipp: Im Heft 4/2019 der Reihe "Mikroskopie" www.mikroskopiejournal.de ist gerade ein Beitrag über den Lotuseffekt erschienen. Da sind zwar keine REM-Bilder drin aber die Auflichtaufnahmen bei 500x sind ganz gut.

Ich bin sicher, dass sich die REM-Anwender, die es hier gibt bei dir melden werden.

Bei deiner Vorstellung solltest du auch noch sagen ob du ein Auflichtmikroskop zur Verfügung hast und wie das ausgestattet ist. Und gib mal die Region an in der du wohnst.

[Bob]

Hallo Lisa,
im REM werden die Objekte zuerst evakuiert. Mit einem frischen Kohlrabi würde da ganz erstaunliche Dinge passieren. Die Objekte müssten vorher also gründlich getrocknet werden, und man müsste sehen, ob die darzustellenden Strukturen dann überhaupt noch gut zu erkennen sind.
Fragen könntest Du bei einer nahe gelegenen Universität, vielleicht sind sie da bereit, zu unterstützen. Da kommt es dann natürlich auf das entsprechende Auftreten und eine Portion Glück an, um an jemand aufgeschlossenen zu gelangen.

Die zu beobachtenden Strukturen sind wohl etwa 10-20µ groß, das kann auch mit einem stark vergrößernden Auflichtmikroskop aufgelöst werden, wie sie in der Werkstoffprüfung verwendet werden.

Viele Grüße,

Bob

[peter-h]

Hallo Lisa,

was Klaus geschrieben hat kann ich zu 100% unterstreichen. Ich gebe aber mal ein Beispiel.
Salvinia , der Schwimmfarn. Habe vor Jahren diese Aufnahmen gemacht wie er sehr schön die Wassertropfen abhält.

oder von einer Rose das Blütenblatt.



und ganz ohne REM !

Gruß
Peter

[Klaus Herrmann]

die Auflichtaufnahmen bei 500x sind ganz gut.

Ich muss ergänzen: Peters Aufnahmen sind besser! Aber der Artikel ist lesenswert.

[wilfried48]

Hallo,

bei einem Lotosblatt sieht die Feinstruktur natürlich ein wenig anders aus.

Der Lotus-Effekt beruht ja auf dem Zusammenspiel von Mikro- und Nanostrukturen zur Minimierung der Kontaktfläche von Schmutzteilchen auf der Oberfläche.
https://www.leifiphysik.de/uebergreifend/bionik/grundwissen/der-lotuseffekt-selbstreinigende-oberflaeche

Die Mikrostrukturen kann man auch im Auflichtmikroskop bei Vergrösserungen von 500 bis 1000 fach noch gut sehen.
Für die Nanostruktur braucht man natürlich das REM.
So richtig interessant wirds erst bei Vergrösserungen ab 5000 fach aufwärts. Mehr als 20000 fach gab in meinen angehängten Bildern leider die "quick and dirty" Probenpräparation nicht her.

viel Spass beim Anschauen
Wilfried

[wilfried48]

Hallo,

ich wollte noch eine Vergrösserung von 5000 fach nachschieben, siehe Anhang

Viele Grüsse
Wilfried

[treinisch]

Hallo Wilfried,

wow! Wow! Wow!

Ich hatte natürlich mal kurz nach Bildern zum Lotuseffekt gegoogelt, aber meine oberflächliche Recherche zeigte nur, was ich auch schon zu kennen dachte und was eben auch mit Licht einwandfrei zu sehen ist.

Sehr erhellend und hoch informativ!

Vielen Dank!

Herzliche Grüße
Timm

[lisa_h]

Hallo Klaus, Bob, Peter und Wilfried,

vielen Dank für eure Antworten und die Bilder. Sie sehen wirklich toll aus. Ihr habt mir sehr geholfen.

Freundliche Grüße
Lisa

[Bob]

Hallo Wilfried,

tolle Fotos, bessere hat ganz Google nicht zu bieten! Im abgebildeten Maßstab wären diese Oberflächen ja im Gegenteil so gut wie überhaupt nicht zu reinigen. Ich finde es spannend, dass der Maßstab in diesem Umfang über die Reinigbarkeit entscheidet - von gar nicht hin zu selbsttätig.

@Lisa: Wenn Du Deine Arbeit fertig hast, kannst Du hier ja mal einen Link posten, dann sehen wir, was dabei herausgekommen ist.

Viele Grüße,

Bob

[wilfried48]

Hallo Lisa,

anbei noch ein link zu einer Schülerpraktikumsarbeit zum Thema "Lotuseffekt und Rasterelektronenmikroskop"

https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwimqeXP6vLmAhUCJVAKHWj6A0sQFjAAegQIBRAC&url=https%3A%2F%2Fnanoscience.ch%2Fwp-content%2Fuploads%2Fsites%2F8%2F2017%2F07%2Fjonashinck-lotuseffekt.pdf&usg=AOvVaw3CsIypw8nToY2yX5CCZ4uz

Falls du mal selbst Hand an so ein Gerät legen willst und zufällig im Raum Reutlingen-Tübingen bist darfst du dich gerne bei mir melden.

viel Erfolg
Wilfried

[Klaus Herrmann]

Hallo Wilfried,

das ist ja eine beachtliche Arbeit die der Jonas abgeliefert hat und das in 2 Wochen - kaum zu glauben. Da wird es schwer sein noch was neues in einer Schülerarbeit zu "erfinden"

@Lisa: ich hatte nicht zu viel versprochen. Jetzt hast du von Wilfried phantastischen REM-Bilder und zusätzlich eine sehr gute Schülerarbeit; von Peter die besten lichtmikroskopischen Bilder die ich kenne zu dem Thema, von mir noch einen Hinweis auf einen aktuellen Beitrag, der eine schöne Ergänzung ist mit den Randwinkelbetrachtungen zur Benetzung.
Eigentlich fast zu viel - wie soll man da noch was neues bringen? Vielleicht eine Literatur-Recherche mit einer Zusammenfassung der bisher vorliegenden Untersuchungen und Erkenntnisse? Ausblick auf technische Umsetzungen?

[konsonant]

hallo ,
bei den tollen Bildern von Wilfried frage ich mich, ob sich im abperlenden Wassertropen oä Bruchstücke der Lotusblattoberfläche finden, also ob Material geopfert wird. Gibt es Änderungen an der Oberfläche nach dem Abperlen ? Von der Tradierung des Postulates des Lotuseffektes her eigentlich sollte es nicht sein. Das ist sicher schon mal untersucht worden, nur ich weiß es nicht.  gruß konsonant

[wilfried48]

...
das ist ja eine beachtliche Arbeit die der Jonas abgeliefert hat und das in 2 Wochen - kaum zu glauben. Da wird es schwer sein noch was neues in einer Schülerarbeit zu "erfinden"
...

wenn man einen motivierten Schüler und einen guten Lehrmeister hat kann man nach einem Tag schon gute REM Bilder selbständig machen.
Ich mache ja oft das Berufsorientierungspraktikum für Schüler (BOGY). Das dauert eine Woche und es gab schon Schüler, die machten am Schluss fast bessere Bilder als ich. So manches tolle REM Bild von Diatomeen oder Pollen das ich hier im forum eingestellt habe stammt wahrscheinlich aus Schülerhand.
In der Woche nach dem 17. Februar findet das nächste statt. Da machen wir uns u.a. über die Diatomeenpräparate und Schmetterlingsflügelschuppen von Anne her, die schon lange bei mir herumliegen und ich selber einfach nicht dazukomme.
Rentner im Unruhestand mit zu vielen Projekten habe ja nie Zeit und da sind solche Termine wichtige Ankerpunkte.

viele Grüsse
Wilfried

[konsonant]

Hallo ,
zuerst will ich Wilfrieds Richtigkeit der Bilder nicht in Frage stellen, aber meist alle Abbildungen im Web zeigen für das Lotusblatt REM andere noppige Formen ; wer was falsch macht, i waas es nöt.
zu Materialopferung zum Lotuseffekt habe ich nicht gesucht, unwahrscheinlich scheint es mir nicht.
Der Lotuseffekt (Superhydrophobizität) ist aufzudröseln in super-(oder noch besser ultra-)hydrohobe (Lotusblatt , Weißkohl, Kohlrabi, Kapuzinerkresse , Banane ?, ?Pfirsich?, Wassersalat Pistia, Schwimmfarn Salvinia, Wasserspinnenfuß) und  die  (teils künstlichen) superlipophobe oder superamphiphobe (wasser- und ölabstossende) (Springschwänze, Folsomia candida) Oberfläche. Der hydrophobe Lotuseffekt versagt gegenüber Hexadecan, chlorierten Kohlenwasserstoffen, Ölen, Alkoholen, wässrigen Tensid-­ oder Proteinlösungen wie Blut. Die Oberflächenrauhigkeit ist wohl entscheidend, nagelkopfartige Überhänge, auch beim amphiphoben Lotuseffekt. Wenn ich so an die Grübchen bspw der Blattwanzenbilder denke. Diese Masterarbeit von Ekaterina Sergeeva : "Entwicklung von neuartigen Verfahren zur Herstellung von polymerbasierten superamphiphoben Oberflächen mit robusten Benetzungseigenschaften" liefert gute Bilder und viel Erklärung auch zur Physik in der Einleitung http://docplayer.org/6804889-Entwicklung-von-neuartigen-verfahren-zur-herstellung-von-polymerbasierten-superamphiphoben-oberflaechen-mit-robusten-benetzungseigenschaften.html , außerdem  https://www.pro-physik.de/restricted-files/88361. Sowie diese Schrift von Doris Vollmer auch zu superamphiphoben Beschichtungen https://www.mpip-mainz.mpg.de/193539/research_report_6708853?c=16785 . In dieser Schrift https://hps.hs-regensburg.de/heh39273/aufsaetze/selbstreinigend.pdf wird Material vorgestellt, das durch UV-Strahlung seine Eigenschaft von superhydrophob in superhydrophil umwandeln kann. Ächz, viel zu viel Text, Entschuldigung, mich interessiert die alltagspraktische Anwendung des Lotuseffektes besonders bei meiner Regenjacke, die werden immer wieder durchlässig, jetzt bin ich wieder bei der Lederjacke angelangt. die Lederfett-Hersteller murksen neuerdings einen Wachsfilm, während früher das Fett nach Aal roch . Wachsjacke ?
Sind Geckofüße superhydrophil ?
gruß konsonant