Superabweisende Oberfläche durch neuartige Struktur

Um flüssigkeitsabweisende Materialien herzustellen, werden diese meist mit dünnen Kunststofffilmen beschichtet, wodurch Tropfen abperlen und nicht ins Material eindringen. Ein Forscherteam um Tingyi Liu von der University of California in Los Angeles stellt in der Fachzeitschrift „Science“ eine neue Oberflächenstruktur vor, die auf fast alle Flüssigkeiten abstoßend wirkt und für Metalle und Glas gleichermaßen anwendbar ist.

Aufnahme verschiedener Flüssigkeitstropfen

Verhalten von Flüssigkeitstropfen auf der neuartigen Struktur

Liu und seine Kollegen ätzten in Siliziumdioxid nur etwa zehn Mikrometer messende Strukturen: Aus der Oberfläche ragten mehrere Reihen aus winzigen Nägeln mit runden, flachen Köpfen. Tropft nun eine Flüssigkeit auf diese Oberfläche, bildet sich eine Flüssigkeitsschicht, die auf den Nägeln aufliegt. Aufgrund der Oberflächenspannung dringen die Flüssigkeitstropfen dabei nicht zwischen die Nägel und kommen somit nicht mit dem Boden in Kontakt. Stattdessen rollt der Flüssigkeitstropfen von der Oberfläche ab, ohne diese zu befeuchten.

Das Besondere an der Struktur: Im Gegensatz zu gewöhnlichen Beschichtungen bleibt sie auch bei 1000 Grad Celsius noch erhalten. In ihren Experimenten konnte das Team um Liu sogar bei über 320 Grad Celsius beobachten, wie Tropfen aus nichtflüchtigen Flüssigkeiten von den Oberflächen abperlten. Auch anderen Umwelteinflüssen sollten die nun entwickelten Oberflächen länger standhalten können als bisher verwendete Materialien, so Liu. Einsetzen ließen sich die Strukturen etwa in der Medizin, da auch biologische Flüssigkeiten wie beispielsweise Blut von ihnen abperlen.