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Im Experiment testeten die ETH-Forscher, wie Wassertropfen vom biegsamen Flügel des Saphirfalters Callithea sapphira abgefedert werden.

ETH Zürich / Petros Lazaridis und George Akepsimaidis

(sda-ats)

Die Natur macht es vor, zum Beispiel bei Insektenflügeln: Flexible und elastische Materialien können besonders wasserabweisend sein. Forschende der ETH Zürich haben das Phänomen nun im Detail beschrieben und damit die Grundlage für wasserfestere Textilien gelegt.

Forschende um Dimos Poulikakos von der ETH Zürich haben untersucht, wie sich die Elastizität spezieller Folien auf ihre Wasserfestigkeit auswirkt, wie die Hochschule am Montag mitteilte. Dabei verglichen sie Folien auf einer festen Unterlage mit solchen, die sie aufhängten, so dass sie sich verbiegen konnten.

Die frei aufgehängten Folien waren dabei bis zu 1,6 mal wasserabweisender als die auf der Unterlage, wie die Forschenden kürzlich im Fachblatt PNAS berichteten. Studienautor Tom Schutzius erklärt das Phänomen so, dass elastisches Material einen auftreffenden Wassertropfen abfedert - wie ein Trampolin. "Ist es nicht flexibel, ist die Kollision heftiger, und die Oberfläche wird dadurch eher benetzt."

Federnde Flügel

In einem weiteren Schritt untersuchten die Wissenschaftler auf ähnliche Weise die Wasserfestigkeit von Schmetterlingsflügeln: Sie liessen Tropfen auf die Flügel fallen, die sich dabei einmal frei bewegen konnten, einmal auf einer festen Unterlage auflagen. In einem Video haben sie festgehalten, wie die beweglichen Flügel das Wasser viel besser abfedern und so weniger nass werden.

Im Zuge der Studie entwickelte das Team um Poulikakos allgemeine Regeln, wie Entwickler und Ingenieurinnen den Flexibilitätseffekt für wasserabweisende Materialien einsetzen können. Damit liessen sich beispielsweise wasserfeste Textilien für Zelte oder Kleidung optimieren, schrieb die ETH.

https://youtu.be/IbAHdgeJD2c

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SDA-ATS