Helfen sollen zum Beispiel Farben und Beschichtungen mit giftigen Chemikalien, die Meeresorganismen vertreiben oder töten können. Solche Mittel wirken zwar, stehen wegen ihrer Giftigkeit jedoch in der Kritik. Ungiftige Alternativen wie Beschichtungen auf Basis silikonhaltiger Polymere haben ebenfalls ihre Nachteile: Sie erleichtern das Entfernen von hartnäckigem Bewuchs – bewirken aber nicht, dass sich die Organismen gar nicht erst anheften. Wissenschaftler um Shahrouz Amini von der Nanyang Technological University in Singapur haben sich deshalb auf die Suche nach einer besseren Lösung gemacht. Die entscheidende Inspiration lieferte ihnen dabei eine bestimmte Gruppe fleischfressender Pflanzen: die Kannen- und Schlauchpflanzengewächse. Diese verfügen über kelchförmige Fangblätter, die dank einer Art Gleitmittel besonders glatt sind. Einmal in der Falle gelandet, schlittern Insekten prompt ihrem Verderben entgegen. Denn sie finden keinen Halt mehr, um sich vor dem mit Verdauungsflüssigkeit gefüllten Ende der Rutsche in Sicherheit zu bringen.
Beschichtung mit Schmierzusatz
Könnte ein solches Schmiermittel womöglich auch die perfekte Zutat für ein wirksames Anti-Fouling Material sein? Um das zu überprüfen, entwickelte das Team eine Polymer-Beschichtung mit einer besonderen Eigenschaft: Ihr Material verfügt über nanogroße Poren, in denen ein Gleitmittel eingeschlossen ist. Dadurch entsteht eine stabile, aber gleichzeitig flüssige Oberfläche, die – anders als feste Materialien – glatt ist und abweisend wirkt. Ob dieses Material Haftexperten wie Muscheln tatsächlich abwehren kann, testeten die Forscher bei einem Unterwasserversuch. Dafür setzten sie Muscheln auf eine Oberfläche mit einer Art Schachbrettmuster, deren einzelne Felder sie mit unterschiedlichen Anti-Fouling Mitteln bestrichen hatten. Nach 24 Stunden zeigte sich: Auf der neuartigen Beschichtung hatten sich deutlich weniger Muscheln angesiedelt als auf den Kontrollfeldern. Doch bedeutete das wirklich, dass sich die Tiere nicht hatten anheften können? Das testeten die Forscher mit einer Reihe von Experimenten. Dabei fanden sie heraus, dass die Haftfäden der Muscheln auf dem mit Gleitmittel versehenen Material schlechter halten. Im Vergleich benötigten sie zehnmal mehr Kraft, um die Muscheln von Material ohne Schmierzusatz zu entfernen.
Die Beschichtung scheint die Muscheln jedoch noch auf eine zweite Weise vom Anheften abzuhalten: “Es verwirrt sie”, berichtet Amini. Bevor sich die Tiere an einer Oberfläche niederlassen und ihre Haftfäden absondern, tasten sie diese normalerweise für wenige Sekunden mit ihren Füßen ab. Auf Oberflächen mit der neu entwickelten Beschichtung verhielten sich die Muscheln jedoch merkwürdig. Sie tasteten mitunter länger auf dem Material herum, sonderten nur unvollständige Haftfäden ab oder zogen ihre Füße sofort wieder ein und versuchten erst gar nicht, Haftfäden zu produzieren. Der Grund: “Die Muscheln erwarten, beim Kontakt mit einer festen Oberfläche eine bestimmte Druckkraft zu spüren. Diese Rückmeldung fehlt ihnen bei unserer Beschichtung aber. Stattdessen ‘zieht’ das Gleitmittel sogar noch an ihren Füßen – und das scheint sie davon abzuhalten, sich auf dem Material niederzulassen”, sagt Amini.
