Egy úszó vízinövény forradalmasíthatja a hajóipart

A rucaörömfélék családjába tartozó Salvinia molesta, a hazánkban is honos vízi rucaöröm (Salvinia natans) közeli rokona hamarosan klímavédő szerepben tetszeleghet. A növény rendelkezik egy ritka adottsággal (valószínűleg a mi rucaörömünk is - a szerk.), a víz alatt egy leheletvékony levegőruhát tud magára ölteni és azt hónapokig megtartani. A kutatóknak végre sikerült rájönniük, hogyan csinálja ezt a növény. Az eredményeket kisebb súrlódással rendelkező hajótestek tervezéséhez lehetne felhasználni.

A rucaörömfélék családjába tartozó Salvinia molesta (balra) és Salvinia natans (jobbra)

A Salvinia molesta rendkívül víztaszító: ha lenyomjuk a víz alá és utána újra kihúzzuk, rögtön lepereg róla a víz. Azután újra teljesen száraz. Vagyis helyesebben: soha nem is volt igazából nedves, mivel a víz alatt a növény egy leheletvékony levegőruhát ölt magára. Ez a réteg megakadályozza, hogy a növény kapcsolatba kerüljön a vízzel. Erre képes többhetes merülés alatt is.

Az anyagkutatók ezt a viselkedést szuper-hidrofóbnak nevezik. Ez a tulajdonság sok alkalmazás számára lehet érdekes - pl. gyorsan száradó fürdőruhák, vagy éppen üzemanyag takarékos hajók. A természet utánzásával már eddig is sikerült szuper-hidrofób felületeket létrehozni. Ezeknek a másolatoknak van azonban egy hátrányuk: a rajtuk keletkező levegőréteg túlságosan instabil és mozgás közben legkésőbb néhány óra múlva eltűnik.

A bonni, rostocki és karlsruhei egyetemek kutatóinak végül is sikerült megfejteniük, hogy milyen trükkel tartja meg a levegős ruhácskáját a növény. Már néhány év óta ismert, hogy a leveleinek felületén apró kis habverőszerű szőrök ülnek. Ezek hidrofóbok: a környezetükben távol tartják a vizet. Ez azonban csak az érem egyik oldala: „Sikerült megmutatnunk, hogy ezeknek a habverőknek a csúcsuk hidrofil, azaz vonzza a vizet. Belemerülnek a környező folyadékba és megfogják a vizet, ezért az alatta lévő levegőréteg nem tud olyan könnyen elillanni.” - magyarázta Wilhelm Barthlott professzor a Bonn Egyetemről.

A vizsgálatok Bonnban kezdődtek, később a Rostocki Egyetem Áramlástani Tanszéke és a Karlruhei Egyetem Alkalmazott Fizika Tanszéke is bekapcsolódott a munkába. „A lótuszlevél öntisztító hatásának húsz évvel ezelőtti tisztázása óta a Salvinia-hatás az egyik legfontosabb új felismerése a bionikának.” - mondta Thomas Schimmel professzor a Karlsruhei Egyetemről.

A mai napig a teherszállító hajók az üzemanyaguk felét a súrlódási erő legyőzésére fordítják. Egy levegőréteggel a kutatók becslése szerint az üzemanyag felhasználást 10%-kal lehetne csökkenteni. Mivel a hajók igazi gázolajfalók, az összhatás óriási volna.

„Ezzel valószínűleg az egész világ üzemanyag fogyasztásának 1%-át lehetne megspórolni.” - vélte Barthold. „A Salvinia molesta másolatával készített felületek forradalmasíthatják a hajóépítést.” - tette hozzá Alfred Leder professzor a Rostocki Egyetemről.

Forrás: www.scinexx.de

Ritzinger György