Bauletter, BAULINKS.de-Meldungen, vom 19.10.2023

Spinnentechnik für Unterwasserbauten

Zukünftig können Unterwasserbauwerke aus korrosionsanfälligem Material, wie Hafenmolen, Fundamente von Offshore-Windenergieanlagen und Bohrplattformen, mithilfe eines neuen Verfahrens besser vor Rost geschützt werden. Als Vorbild diente den Forschern der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard University, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der Aalto-Universität eine Spinnenart.

Diese Spinnenarten leben permanent unter Wasser, atmen jedoch wie Säugetiere, da sie keine Kiemen besitzen. Um dies zu ermöglichen, sind sie mit einem Plastron ausgestattet, einer extrem dünnen Luftschicht, die ihren Körper umgibt. Diese Luftschicht wird aus im Wasser gelöstem Sauerstoff gebildet und von feinen wasserabweisenden Härchen aufrechterhalten.

Seit Jahren wird versucht, künstliche Plastrons herzustellen, um Materialien unter Wasser schützen. Die Forscher haben nun erfolgreich eine superhydrophobe Oberfläche in Verbindung mit einem stabilen Plastron entwickelt. Natürliche Plastrons haben eine raue Oberfläche, die den Sauerstoff festhält. Bei der Übertragung dieses Prinzips auf künstliche Plastrons wurden diese aufgrund ihrer unregelmäßigen Oberfläche instabil. Das Forschungsteam analysierte daher sämtliche Faktoren, die die Stabilität beeinflussen, und entwickelte entsprechende Gegenmaßnahmen. Das Ergebnis war ein Plastron aus Titan mit einer optimierten Oberfläche, das widerstandsfähiger war als das natürliche Vorbild. Um dies zu belegen, unterzogen die Forscher das künstliche Plastron verschiedenen Belastungstests, wie Biegen, Verdrehen, Kontakt mit heißem und kaltem Wasser sowie Abrasion durch Sand, und es erwies sich als äußerst robust.
  

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