Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 9. Vorlesung Bionik I Nanobionik: Vorbild Natur im Nanobereich Lotus-, Sandfisch- und Mottenaugen-Effekt Weiterverwendung.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 9. Vorlesung Bionik I Nanobionik: Vorbild Natur im Nanobereich Lotus-, Sandfisch- und Mottenaugen-Effekt Weiterverwendung."—  Präsentation transkript:

1 Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 9. Vorlesung Bionik I Nanobionik: Vorbild Natur im Nanobereich Lotus-, Sandfisch- und Mottenaugen-Effekt Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle gestattet

2 Kongo-Rosenkäfer ( Pachnoda marginata ) Amurnatter ( Elaphe schrencki schrencki )Dunkelkäfer der Namib ( Stenocara sp.) Wasserbrotwurzel (Colocasia esculenta) Gletscherfloh ( Isotoma saltans ) Weißhai ( Carcharhinus ) Sandskink der Sahara ( Scincus scincus ) Painted Lady ( Vanessa kershawi ) Biologische Mikro- & Nano- Strukturen ? ?

3 Der Lotus-Effekt In Asien gilt die Lotus-Pflanze als religiöses Symbol der Reinheit.

4 Lotus-Effekt an einem Kohlblatt Foto: A. Regabi El Khyari

5 Entwicklung der Lotus-Farbe Bionik-Produkt REM Selbstreinigung

6 Testflächen an meiner Hauswand nach 3 ½ Jahren Lotusan Fassadenfarbe normale Fassadenfarbe

7 Glatte wasseranziehende Oberfläche: Der Wassertropfen fließt über die anhaftenden Schmutzpartikel hinweg Rauhe wasserabstoßende Oberfläche: Der Wassertropfen wäscht rollend die wenig haftenden Schmutzpartikel weg Mechanismus des Lotus-Effekts

8 Der Lotus-Effekt in Aktion

9 Young-Formel: Oberflächenspannung und Benetzungswinkel Adhäsion > Kohäsion Adhäsion < Kohäsion Adhäsion << Kohäsion

10 Prof. Wilhelm Barthlott Lotuseffekt-Dachziegel mit Photokatalyse-Effekt

11 Der Mottenaugen-Effekt

12 130 fach 420 fach 1650 fach 4120 fach Mikro-Noppen Mikro-Optik des Mottenauges

13 Reflexion von Licht wird durch eine allmähliche Zunahme der optischen Dichte des Glases vermieden. Mikro-Noppen auf der Glas- oberfläche lassen scheinbar die optische Dichte des Gla- ses langsam anwachsen. Licht

14 Hummelschwärmer Der Hummelschwärmer imitiert mit seinen optisch verkleinerten Flügeln eine Hummel (Mimikry) (Hemaris fuciformis)

15 Unsichtbare Qualle

16 Geprägte Nanostruktur mit 200 nm Noppenabstand Eine Mottenaugen- Glasscheibe

17 Der Mottenaugeneffekt

18 Wunder Gecko-Fuß

19 Geckos haften über atomare Kräfte (Van-der-Waals-Kräfte) an der Wand Der Gecko an der Wand Mikrohaare 2 kg (theoretisch) Photo: M. Moffet

20 Eine Gecko-Zehe besitzt Borstenhaare Ein Borstenhaar besitzt Nanohaare Nanostruktur des Gecko-Fußes

21 Oberfläche 1 Oberfläche 2 Mikrohaar Nanohaare ! Technische Oberfläche Der Gecko-Effect Adhäsion durch Van-der-Waals-Kräfte Kleine Kontaktfläche Kleine Adhäsionskraft Große Kontaktfläche Große Anhäsionskraft Kontaktstellen

22 Synthetische Geckohaare für Spiderman (New Scientist )

23 Nebelfänger in der Wüste

24 Nebel-Ernten in der Namib-Wüste

25 Andrew R. Parker and Chris R. Lawrence Dunkelkäfer der Namib-Wüste ( Onymacris unguicularis ) 10 m Hydrophobe Täler Hydrophile Kuppen

26 Der Sandfisch-Effekt Foto: A. Regabi El Khyari

27 Der Sandfisch der Sahara

28 Feld- arbeit in der Sahara Erg Chebbi Mein Sahara Labor GPS: N 31° - 15 – 02 N 03° - 59 – 13

29 Einfaches Granulat- Reibmessgerät für Feldversuche Handstellhebel Objektplattform Reibwinkelskala Granulatkanüle

30 Zur Messung des dynamischen Reibungskoeffizienten

31 Sandskink Messung des Sand-Gleitwinkels Sand fließt Sand stoppt 20 ° 18 °

32 Skink Stahl Nylon Glas Teflon Gleitreibung: Sandfisch versus technische Materialien 2002

33 Reibungsmessung mit einem sandgefüllten Zylinder

34 Reibungs- gleitwinkel: Stahl = 19° Sandskink = 12° Caudal Sandskink = 18° Cranial Sand-Zylinder- Messungen

35 technische Oberflächen im Sandwind schnell matt werden ! Die Sandfischhaut glänzt immer während Zur Abrasionsfestigkeit

36 Einfache Vorrichtung für die Abriebversuche Sandtrichter Sandstrahl Objektplattform

37 Auftreffpunkt des Sandstrahls Sandstrahlzeit: 10 Stunden ! Abriebfleck: Stahl Glas

38 Rasterelektronenmikroskop – Vergrößerung: 50 Sandfisch Schuppen

39 Rasterelektronenmikroskop – Vergrößerung: 500 Sandströmung

40 Rasterelektronenmikrokop – Vergrößerung: 5 000

41 Rasterelektronenmikroskop – Vergrößerung:

42 Rasterelektronenmikroskop – Vergrößerung: nm

43 Gratstrukturen in Schrägansicht

44 Rücken Bauch

45 Größenrelation Sandkorn auf Rippelhaut

46 Abrieb unter dem Mikroskop Sandtrichter Sandstrahl Test Oberfläche

47 Abriebversuch Glas Mit Tesafilm abgedeckt 3 h im Sandstrahl

48 2 Stunden Sandstrahl Abriebfleck auf dem Glas

49 Optimale Struktur eines zugbelasteten Nano-Komposits Struktur eines Nano-Komposits maximaler Oberflächenhärte Nano-Komposite ?

50 Gleiten auf eingebetteten Kugeln Gleiten auf eingebetteten Zylindern Modellvorstellung zum Sandfischeffekt Theorie auf Grundlage der H ERTZ schen Pressungsformeln

51 Das Problem der Ladungs-Fortleitung Spitzen ?

52 Elektrische Entladung an einem Sandfischrücken

53 Amurnatter ( Elaphe schrencki schrencki ) SchlangenrückenSchlangenbauch

54 Ende


Herunterladen ppt "Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 9. Vorlesung Bionik I Nanobionik: Vorbild Natur im Nanobereich Lotus-, Sandfisch- und Mottenaugen-Effekt Weiterverwendung."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen