Regentropfen als unsichtbare Gefahr für Autolack und Metallbeschichtungen
Forscher des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben entdeckt, dass Regentropfen isolierende Oberflächen elektrisch aufladen und dadurch Beschichtungen schädigen können. Die Ergebnisse könnten die Entwicklung neuer Schutzlacke beeinflussen.
Das Wichtigste in Kürze
Die wichtigsten Erkenntnisse
- Regentropfen laden sich beim Gleiten über isolierende Oberflächen elektrisch auf.
- Elektrisch geladene Tropfen können Beschichtungen punktuell durchschlagen.
- Die Studie zeigt, dass die elektrische Ladung der Tropfen die Haltbarkeit von Beschichtungen beeinträchtigen kann.
- Die Ergebnisse könnten die Entwicklung neuer Schutzlacke beeinflussen.
- Die elektrische Aufladung von Tropfen kann in verschiedenen natürlichen Umgebungen auftreten.
Key Facts
Überblick- Quelle
- t3n
- Veröffentlicht
- 17.10.2026, 18:00
- Rubrik
- Mobilität
- Einschätzung (KI)
- NeutralForschung zu Materialien
Ausgangslage
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung fanden einen bislang unbeachteten Weg, wie Regentropfen isolierende Oberflächen schädigen können. Die Studie zeigt, dass sich Tropfen beim Gleiten über bestimmte Materialien elektrisch aufladen und bei subsequentem Aufprall auf beschichtete Metalle Schäden verursachen können. Diese Erkenntnis könnte die Entwicklung von Schutzlacken für Autos und andere metallische Oberflächen revolutionieren.
Hintergrund
Die Studie untersuchte die Wechselwirkung zwischen Regentropfen und verschiedenen isolierenden Oberflächen. Die Forscher nutzten 35 Mikroliter grosse Tröpfchen, welche leicht mit Natriumchlorid angereichert wurden. Diese Tropfen liessen sie entweder direkt auf eine mit Teflon beschichtete Kupferplatte fallen oder zuvor über geneigte Flächen gleiten, um reale Bedingungen an einem Regentag nachzustellen.
Methodik
Zur Messung der elektrischen Ladungen der Tropfen nutzten die Forscher eine leitende Kugel als Modell. Sie fanden heraus, dass die Tropfen je nach Oberfläche Ladungen zwischen 0,2 und zwei Nanocoulomb entwickelten. Ein Nanocoulomb, etwa so gross wie ein Regentropfen, entspricht einigen tausend Volt. Die Forscher führten den Prozess 3.000 Mal durch. Dabei liessen sie das Material direkt auf die Kupferplatte aufprallen. Zuvor hatten sie es an schrägen Flächen hinabgleiten lassen. Diese Flächen sollten Bedingungen an einem Regentag simulieren.
Ergebnisse
Einige durchdrangen das Teflon, gelangten somit zum Metall. Somit konnte Korrosion entstehen. Anders verhielt es sich bei den Tropfen, welche direkt auf das Teflon auftraten: Nach 3.000 Versuchen zeigte die Beschichtung keine Schäden.
Mechanismus
Die Ladungen entstehen durch eine Art ‚Reibungselektrizität‘ bei Tropfen und sind physikalisch viel komplexer als angenommen. Treffen solche geladenen Tropfen auf eine Beschichtung, entladen sie sich lokal und können die Schicht punktuell durchschlagen wie ein kleiner Blitz. Diese lokale Beschädigung kann die Haltbarkeit der Beschichtung beeinträchtigen.
Auswirkungen
Da heute verwendete Schutzlacke auf der Annahme basieren, dass Regentropfen Salze und Säuren mit sich bringen und diese chemisch etwa dem Gartenzaun oder unserem Auto zusetzen, muss bei der Entwicklung neuer Beschichtungen auch die lokale Beschädigung durch die elektrische Ladung in den Tropfen mitgedacht werden. Bei der Entwicklung neuer Beschichtungen muss auch die lokale Beschädigung durch die elektrische Ladung in den Tropfen mitgedacht werden. Dies könnte insbesondere für die Automobilindustrie von Bedeutung sein, da Autolacke oft nur wenige Mikrometer dick sind.
Zukunftsperspektiven
Die Forscher betonen, dass geladene Tropfen nicht nur im Labor, sondern auch in der Natur entstehen können, beispielsweise in Wolken, Meereswellen oder Springbrunnen. Geladene Tropfen können auch auf natürliche Weise in Wolken, Meereswellen, Springbrunnen oder Wasserfällen entstehen oder wenn sie über hydrophobe Materialien gleiten, bevor sie auf das beschichtete Metall treffen.
Einordnung für die Schweiz
Die Automobilindustrie und andere Branchen, die metallische Oberflächen verwenden, könnten von der Entwicklung neuer, widerstandsfähigerer Beschichtungen profitieren.
Bedeutung für KMU
Dies könnte nicht nur die Lebensdauer ihrer Produkte verlängern, sondern auch die Wartungskosten senken.
Fragen
F: A: A: A:
Schlagworte
Regentropfen, Metallbeschichtungen, elektrische Aufladung, Korrosion, Schutzlacke, Automobilindustrie, Max-Planck-Institut, Polymerforschung, Nanotechnologie, Schweiz
Originaltitel: Wenn Regentropfen zu Blitzen werden – und was das mit Autolack zu tun hat
