Gleiten wie der Regenwurm

Kategorie(n): Oberflächentechnik, Kunststoffe | Lebenswegphase(n): Herstellung, Nutzung

Reibungsvermindernde, künstliche Strukturen, die selbst Schmierstoffe freisetzen, existieren bereits - sie funktionieren bisher jedoch nur in flüssiger Umgebung. Forscher der Forschungsgruppe Schaltbare Mikrofluidik des Leibniz-Instituts für Neue Materialien (INM) haben nun ein Material mit einer Oberflächenstruktur entwickelt, die sich selbst mit Schmiermittel versorgt, wenn Druck ausgeübt wird. Dieses Material ermöglicht es erstmals, Objekte reibungslos durch etwas Festes gleiten zu lassen. Zudem wird das Aufwachsen von Mikroben verhindert, was nicht nur Anwendungen in der Industrie, sondern auch in der Biomedizin möglich macht.

Die Basis hierfür ist ein weicher Kunststoff, in dessen Innerem sich Tröpfchen aus Silikonöl als Schmiermittel befinden. Wird Druck auf das Material ausgeübt, wandern die Tröpfchen an die Oberfläche, wo sich das Silikonöl gleichmäßig zu einer wasser- und schmutzabweisenden Gleitschicht verteilt. Bei Verringerung des Drucks bilden sich die Tröpfchen zurück. Dieses Prinzip als auch die Oberflächenstruktur des neuen Materials sind vom Regenwurm inspiriert. Dessen Hautoberfläche ist rau statt glatt, weil sich nur dann ein gleichmäßiger Schmierfilm ausbilden kann, der gut haften bleibt. Die raue Oberflächenstruktur übersteht zudem 10.000 Reibungszyklen, während es bei Gleitfilmen auf glatten Strukturen nur 300 Reibungszyklen sind.

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Quelle(n):

Springer Professional