‘Het lotus-effect is in de jaren zeventig onder de aandacht gebracht door professor Barthlott uit Bonn met zijn onderzoek aan de Indische lotus’, legt Van der Wal uit. ‘Het bladoppervlak van die plant is extreem waterafstotend, waardoor vuil en water geen grip krijgen op het oppervlak. Die extreme waterafstotendheid maakt het zelfreinigend. Daarom is het bladoppervlak altijd brandschoon’. En dat terwijl de plant in water en modder groeit.
Onderzoek naar het lotus-effect. Beeld: Universiteit Bonn
Deze prachtige uitvinding van moeder natuur willen materiaalonderzoekers graag overnemen. Maar dat valt niet mee. ‘Op het moment kan het lotus-effect wel kunstmatig nagemaakt worden’, zegt Pieter van der Wal, ‘maar dan moet je arbeidsintensieve lithografische technieken gebruiken, in combinatie met dure materialen. Daarbij komt ook nog dat de lotus het voordeel heeft dat hij zijn bladoppervlak bij beschadigingen makkelijk weer kan herstellen.’
Microbolletjes
Van der Wal probeerde daarom een zelfreinigende coating te maken die makkelijk en goedkoop te produceren is. Met succes. ‘Onze methode maakt gebruik van Teflon, dat van nature waterafstotend is en goedkoop. We bedekken een onderlaag met een speciaal mengsel van zelforganiserende microbolletjes van Teflon en polystyreen. De polystyreenbolletjes worden daarna weggehaald en daardoor ontstaat er een ruw oppervlak met allemaal piepkleine ruimtes met lucht. Lucht is waterafstotend. Door de combinatie met Teflon ontstaat zo een extreem waterafstotende en dus zelfreinigende coating.’
Waterdruppel op het ‘kunstmatige lotus’ oppervlak van Pieter van der Wal. Beeld: Pieter van der Wal
Van der Wal: ‘De waterafstotendheid van de coating hebben we vervolgens getest door er waterdruppels op te laten vallen. Met een speciale camera die objecten met een hoge snelheden kan registreren, keken we wat er gebeurde. Bij een normaal oppervlak zal de waterdruppel blijven plakken. Bij onze coating zie je de waterdruppels stuiteren, zo waterafstotend is het!’
Veel toepassingen mogelijk
Van der Wal voert momenteel gesprekken met allerlei bedrijven met de bedoeling de uitvinding op de markt te brengen. ‘Een farmaceutisch bedrijf heeft al interesse getoond. Die willen medicijnpotjes met onze coating bekleden, omdat veel medicijnen blijven kleven aan de binnenkant van het potje en daarna weggegooid moeten worden.’
Als het lukt om de coating op de markt te brengen ziet Van der Wal nog veel meer mogelijke toepassingen. ‘Keukengerei bijvoorbeeld. Bestek dat je kunt schoonmaken met alleen een beetje water zonder schoonmaakmiddelen. Boenen en poetsen niet nodig. Geef een lepel deze coating en kleverige substanties als honing lopen er zo weer af.’ De mogelijkheden zijn eindeloos. ‘Potten en pannen kunnen er mee uitgerust worden, maar ook badkamertegels. Met onze coating worden ze niet meer vochtig en krijg je ook geen schimmel meer.’
Als de druppel heel hard op het oppervlak valt, spat hij uit elkaar. Beeld: Pieter van der Wal
Pieter van der Wal (Kortehemmen, 1978) ging na de HLO (Noordelijke Hogeschool Leeuwarden) polymeerchemie studeren aan de Rijksuniversiteit Groningen. In 2001 begon hij met zijn promotieonderzoek bij de Polymer Science Group van de faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen van de RUG. In 2004 vertrok hij met een van zijn promotoren, prof.dr. Ullrich Steiner, naar het Cavendish Laboratory van Cambridge University (onderzoeksgroep Thin Films and Interfaces). Zijn RUG promotor is prof.dr. Gerrit ten Brinke (Polymeermengsels en Computersimulaties, faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen).