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Dr. rer. nat. Martin Brede

Statikgebäude (Haus IV) / Raum 114
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18059 Rostock

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martin.bredeuni-rostockde


BMBF – BIONA

Bionische Innovationen für nachhaltige Produkte und Technologien

Teilprojekt: Entwicklung einer strukturierten Beschichtung für maritime Systeme nach dem Vorbild der Natur

Beschreibung des Forschungsprojektes

Wassertropfen auf einem Schwimmfarn (Salvinia)
Wassertropfen auf einem Schwimmfarn (Salvinia)

BIONA – Superhydrophobe, unter Wasser lufthaltende Grenzflächen

Auf den ersten Blick eine utopische Vorstellung, in der Natur ein alltägliches Phänomen. Es gibt Pflanzen und Tiere, die aufgrund bestimmter Oberflächenstrukturen unter Wasser eine Luftschicht am Körper halten. Solche Luftschichten verändern den Reibungswiderstand im Wasser dramatisch, dienen der Isolation, machen Trockenzeiten an Land überflüssig und unterbinden einer Ansiedelung von Mikroorganismen (Biofouling). Erkennt und abstrahiert man die zugrunde liegenden Prinzipien kann man diese in die Technik übertragen. Ziel dabei sind technische Oberflächen für Langzeitanwendungen in Schifffahrt und Rohrleitungsbau zu entwickeln, die einen deutlich niedrigeren Reibungswiderstand haben und somit helfen Treibstoff und Energie einzusparen.

Blattoberfläche des Schwimmfarns (Salvinia molesta)
Blattoberfläche des Schwimmfarns (Salvinia molesta)

Neben statischen Untersuchungen hinsichtlich des Langzeitlufthaltevermögens erfolgen Messungen in einem geschlossenen Mikro-Kanal. Dabei wird mit Hilfe der micro-Particle-Image-Velocimetry (µPIV) das Geschwindigkeitsfeld der Strömung normal zur Grenzfläche untersucht. Hieraus können Schlussfolgerungen hinsichtlich der Stabilität der Luftschicht und der Widerstandsreduktion getroffen werden.

Informationen zum Forschungsprojekt

Antragsteller A. Leder, M. Brede, J.-E. Melskotte  
Forschungsgebiet Grundlagen Strömungsmechanik / Bionische Strömungsbeeinflussung  
Laufzeit 2008 - 2011  
Finanzierung Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)  
Kooperationen Institut für Angewandte Physik, Universität Karlsruhe
Maag Flockmaschinen GmbH, Gomaringen
Muehlhan Rostock GmbH, Rostock
Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen, Universität Bonn
SwissFlock Inc. Branch Germany, Stuttgart
TKMS Blohm + Voss Nordseewerke GmbH, Hamburg
Zoologisches Institut, Universität Kiel
     

Links zum Forschungsprojekt

>Bionik-Kompetenz-Netz (externer Link)

> BMBF (externer Link)