Automotive Coatings Formulation: Chemistry, Physics und Practices

3.8.3.12 Lotus effect
The phrase “Lotus” effect was mentioned 
a great deal in publications and press 
releases some years ago. After the first pub-
lications, the coatings industry was called 
on to make coating materials with the self-
cleaning effect of the lotus plant. Automo-
tive topcoats or clearcoats should also have 
this property of course. By “Lotus” effect is 
meant the self-cleaning effect of the leaves 
of lotus plants. All plants need relatively 
large surfaces (leaves) for absorbing light 
to perform photosynthesis for their metabo-
lism and growth. It is therefore important 
for the plants that the surfaces for absorb-
ing the light be free of any coating of, e.g., 
dust and dirt. Several plants therefore exude 
waxes which form a hydrophobic layer on 
the leaf surfaces. Not only do these layers 
repel dirt, but water also runs off in beads. 
The water may also remove dirt particles. 
The effect is enhanced by a structured sur-
face. Normally, structured surfaces lead to 
better adhesion, as described in Chapter 
3.5.2. This is true if are sufficient interac-
tions between liquid and surface. Hydro-
phobic surfaces do not interact with water. 
Aqueous media are repelled from such sur-
faces. If hydrophobic surfaces are textured, 
the repellence is intensified. Aqueous media runs off in beads, possibly entraining dirt particles. 
The principle behind the self-cleaning effect is shown in Figure 3.8.22.
The leaves of the lotus plant have small conical wax structures on their surface, which makes for 
efficient self-cleaning. Figure 3.8.23 shows a lotus leaf repelling water and a micrograph image 
of the conical structures.
Various coating systems with self-cleaning effect are now available. These are mainly wall paints 
and facade coatings. It is very difficult to bestow this self-cleaning effect on automotive OEM 
clearcoats. The absence of gloss and the impossibility of recoating clearcoats which have been 
Figure 3.8.21: Distribution of nanoparticles in a 
clearcoat film
Figure 3.8.22: Principle behind the self-cleaning effect
Automotive OEM coatings

---

191
modified to provide self-cleaning effects militate against the production of such clearcoats. In addi-
tion, such structures would be destroyed after a short time by weathering, washing and polishing 
of car body surfaces.