Blot én dråbe vand får de to trekanter af plexiglas til at sidde så fast sammen, at de er meget svære at vride fra hinanden.

Hydrofob eller hydrofil?

Biofysiker fortæller om overflader med vandskræk og overflader, der elsker vand. Det foregår under Dansk Naturvidenskabsfestival.

Publiceret Senest opdateret

Bemærk

Denne artikel er flyttet fra en tidligere version af folkeskolen.dk, og det kan medføre nogle mangler i bl.a. layout, billeder og billedbeskæring, ligesom det desværre ikke har været teknisk muligt at overføre eventuelle kommentarer under artiklen.

Lotus-effekten er noget af det første, eleverne på Den Classenske Legatskole i København bliver præsenteret for, når biofysiker Karin Stibius Jensen holder foredrag under Dansk Naturvidenskabsfestival. »Overflader med vandskræk« hedder det, og der er klart tale om et foredrag. Eleverne opfordres til at spørge undervejs, men de er nu ret stille. Til sidst må de prøve nogle af de effekter, som Karin Stibius Jensen har med, og efter lidt overtalelse kommer eleverne på banen.

Lotus-effekten handler om en hydrofob overflade, der renser sig selv for urenheder. En overflade, der hader vand. En overflade med dobbeltstruktur og vokslag. Dobbeltstrukturen betyder, at lotusbladet består af små toppe i forskellige højder, og det hjælper med til at rense bladet for vand og snavs. Vandet glider simpelt hen af og tager snavset med sig. Sådan kan små mønstre have stor virkning, når det handler om overflader.

»Man har prøvet at hælde superlim på et lotusblad, men det ruller bare af. Det er ret sejt, og det er det, man kalder lotus-effekten«, siger Karin Stibius Jensen, der er projektleder i Aquaporin A/S. Et firma, der arbejder med en biologisk måde at rense vand på. Hun har også en ph.d. fra Risø i overfladekemi og er kandidat i biofysik.

Hun er en af de mange, der tager rundt under Dansk Naturvidenskabsfestival og holder foredrag på skoler og gymnasier.

Hun er inviteret til Den Classenske Legatskole af fysik/kemi-lærer Tina Skjellerup. Til to foredrag for tre 8.- og 9.- klasser.

Når vand fungerer som lim

»Hydrofile overflader elsker vand. Det er for eksempel strandsand, glas og de fleste metaller. Hydrofobe overflader afskyer vand. Det danner nærmest kugler på overfladen, sådan som I måske har set på bagepapir og teflonbelægning«, fortæller Karin Stibius Jensen.

Hun hiver to store trekanter af plexiglas op af tasken. Med en pipette drypper hun en dråbe vand på den ene flade og sætter de to trekanter sammen. Nu er de næsten ikke til at slide fra hinanden. En dreng på første række prøver først med en hånd og så med begge hænder. Men de sidder ret fast sammen.

Hun forklarer, hvordan vandet suger de to trekanter til hinanden og virker som lim.

»Og hvad kan man så bruge det til?« spørger hun.

»Jo, hvis man nu dyrker celler for eksempel af gær på en hydrofil overflade, så gror de fint og har det godt. De kan lide at være der. På en hydrofob overflade vil cellerne rulle sig sammen i klumper, fordi de ikke kan lide at være der. Men det er jo godt, hvis det handler om bakterier og materialer til opbevaring af dine fødevarer. Hydrofobe overflader er selvrensende - på grund af lotus-effekten«.

Hun fortæller, at man kan lave kunstige overflader, der kan varmes op og blive hydrofile og så køles ned og være hydrofobe. Så man for eksempel kan guide en dråbe hen, hvor man vil have den.

Hun bruger eksemplet med ketchupflasken, hvor man gerne vil have, at den har en skyende inderside, så ketchuppen kan komme ud af flasken og ikke sidder fast derinde.

Forskning er ikke kedeligt

Overfladekemi kan bruges i kombination med forskellige strukturer til vinduer, facademaling, paraplyer, stegepander og vandtæt tøj. Steder, hvor man helst vil have, at vand og snavs glider af.

Eleverne ser også billeder af skøjteløber-insektet på vand og får at vide, at det er små hår på benene, der er med til at holde det oven på vandoverfladen. Skøjteløberens ben er simpelt hen vandafvisende.

I præsentationen af sig selv har Karin Stibius Jensen et billede af sin arbejdsgruppe på besøg på Danfoss Universe.

»Det behøver ikke at være kedeligt at være forsker«, som hun siger.

Ved foredrag nummer to inviterer hun eleverne tættere på, mens hun soder en glasplade til og viser, hvordan vanddråber bagefter hopper af sted på den sodede del af glasset, der er blevet stærkt vandskyende. Et par elever prøver det samme, mens andre forsøger at vride plexiglas-trekanterne fra hinanden.

»Det var rigtig godt, at du brugte ordene hydrofil og hydrofob så mange gange«, siger lærer Tina Skjellerup bagefter.

»Når jeg følger op i næste uge, vil eleverne kunne huske, hvad det betyder«.

Hun har ikke forberedt eleverne til foredraget.

»Jeg bruger naturfagsfestivalen til inspiration og til at arbejde videre. Vi tager det op igen bagefter. Det vigtige her er, at de kan se, at overfladekemi og nanoteknologi kan bruges til hverdagsting. At der ikke er noget mystisk i det«, siger Tina Skjellerup.

Naturvidenskabsfestivalen

Det er Dansk Naturvidenskabsformidling, der arrangerer foredragene til festivalen hvert år i uge 39. Foredragene er gratis, skolerne skal blot betale transportudgifter til foredragsholderen. Industriens Fond støtter arrangementet økonomisk. I år har 160 foredragsholdere fortalt over 40.000 elever detaljer fra naturvidenskabens verden.

Powered by Labrador CMS