Icon up Overzicht

Lotuseffect

Onderwerp: Materiaalonderzoek

Deze opgave is gemaakt door het Bètasteunpunt Zuid-Holland. Bij deze opdracht kan je gebruikmaken van de uitleenkoffer Stoffen & Materialen. Docenten kunnen een aanvraag doen om deze koffer (of delen hiervan) te lenen, dit gaat via het Bètasteunpunt Zuid-Holland. Voor meer informatie, zie de website van het steunpunt.

Doelgroep

 Leerlingpracticum HV3/4, 100 minuten.

Inleiding

Waterafstotend materiaal komt niet alleen voor in kleding en schoenen, maar ook in de natuur. Eerst ga je een aantal materialen onderzoeken op hun mate van water afstoten.

Lotuseffect in natuur

Daarna maak je zelf een stukje textiel waterafstotend en ga je dat ook onderzoeken.

Onderzoeksvragen

  1. Welke materialen hebben een waterafstotend oppervlak?
  2. Wat bepaalt de mate van water afstoten?

Benodigdheden - deel 1

  • pipetjes
  • verschillende soorten papier (hoogglans printerpapier, gewoon papier, koffiefilter)
  • plantenbladeren (gras, koolrabi, rubberplant, druif, sla, vrouwenmantel, enz.)
  • een liniaal met millimeterschaal
  • fijn stof: as of roet
  • kraanwater 

Uitvoering - deel 1

  1. Verzamel verschillende soorten papier en plantenbladeren.
  2. Druppel met een pipetje gelijke hoeveelheden water op de soorten papier en bladeren. Je kunt dit ook nog doen met andere oppervlakken, zoals glas, hout of plastic.
  3. Meet met de liniaal de dikte van de druppels op de verschillende oppervlakken.

    Vraag: Wat is het verband tussen de mate van water afstoten door het oppervlak en de dikte van de druppel en zijn ronding?

  4. Zoek uit welke plantenbladeren datzelfde druppeleffect (lotuseffect) vertonen en in welke mate.
  5. Strooi nu stof of as op de plantenbladeren die het druppeleffect vertonen. Druppel dan wat water op het vervuilde oppervlak en houd het blad schuin, zodat de druppels eraf kunnen lopen.

    Vraag: De druppels laten een heel schoon spoor achter, omdat het stof erin meegenomen wordt. Hoe komt dat?

  6. Wrijf nu met je duim over het blad (niet te hard, zodat het niet scheurt). Druppel daarna weer water op het blad.

    Vraag: Verklaar je nieuwe waarneming.

Noteer je waarnemingen overzichtelijk.
Geef ook antwoord op de vragen.

Benodigdheden - deel 2

  • pipetjes
  • kraanwater
  • een spuitbus ‘textielcoating’ om kleding of schoenen waterafstotend te maken
  • stukken textiel of kledingstukken die nog niet waterafstotend gemaakt zijn (textiel op polyesterbasis is bij uitstek geschikt)

Veiligheidsmaatregelen:
- Doe het experiment niet op kleren die je aanhebt!
- Zorg ervoor dat je bij het spuiten niets van het gespoten materiaal inademt!
- Draag een veiligheidsbril, een laboratoriumjas en beschermende handschoenen.
- Zorg voor goede ventilatie tijdens het experiment.

Uitvoering - deel 2

  1. De te bewerken stof moet schoongewassen en droog zijn.
  2. Schud de spuitbus voor gebruik! Spuit de oplossing uit de bus op de schone stof. Er moet een gelijkmatig, dun en nat laagje op de stof komen.
  3. Laat de stof op kamertemperatuur helemaal drogen (gebruik eventueel een föhn).
  4. Je kunt het gecoate oppervlak nu gaan testen op het lotuseffect met verschillende vloeistoffen (bijvoorbeeld water, koffie, wijn).

Noteer je waarnemingen overzichtelijk.

Conclusie

Geef antwoord op beide onderzoeksvragen.

Evaluatie

Geef aan welke problemen je tegenkwam en hoe je die hebt opgelost.
Welke verbeteringen zijn er mogelijk in de uitvoering?