Martina Rüter: Web – Text – Training – Seite 91

Schmerzempfindliche Zähne: Nano-Zahncreme repariert kleine Defekte

Martina Rüter9. März 201514. August 2020

Gegen überempfindliche Zähne gibt es eine Zahnpasta, die mit Hilfe von Nano-Partikeln einen Schutzfilm über die Zähne legt.
Für einen Großteil der Bevölkerung ist es Alltag: Schmerzempfindliche Zähne. Der Genuss von kalten oder heißen Nahrungsmitteln löst bei diesen Personen einen stechenden Schmerz aus. Hier sollen u.a. Zahnpasten helfen, die einen Nano-Wirkstoff enthalten.

Ursache
Ursache für sensible Zähne ist meist freiliegendes Dentin. Ein Zahn gliedert sich in drei Teile: Zahnkrone, Zahnhals und Zahnwurzel. Hauptbestandteil des Zahnes ist das Zahnbein, auch Dentin genannt. Die Hartsubstanz des Dentins besteht zu zwei Dritteln aus Calcium und Phosphat. Den Rest bilden Eiweiß und Wasser. Das Dentin umschließt das Zahnmark, das von Blutgefäßen und Nervenfasern durchzogen ist. Der Zahnschmelz bildet die äußerste Zahnschicht über dem Dentin. Es gilt als das härteste Material des menschlichen Körpers. Im Gegensatz zum Zahnschmelz ist Dentin weicher und deshalb anfälliger gegen Karies. ...weiterlesen "Schmerzempfindliche Zähne: Nano-Zahncreme repariert kleine Defekte"

Molekulare Selbstorganisation von Materialien

Martina Rüter6. März 201514. August 2020

Wenn Moleküle sich selbst organisieren und geordnete Strukturen schaffen

Von Selbstorganisation spricht man, wenn einzelne Atome und Moleküle sich selbständig zu geordneten Strukturen anordnen. Selbstorganisation lässt sich auch als spontane Entstehung von Ordnung definieren. In der Natur gibt es sonderbar symmetrische Muster in Form von Linien, Kreisen und Polygonen. So findet man in Polargebieten und in hochalpinen Regionen am Erdboden beispielsweise häufig geordnete Steinmuster. Einige Musterbildungsprozesse lassen sich mit zyklischen Frier- und Schmelzvorgängen sowie Sortierungseffekten erklären.

Ein einfaches Sortier-Experiment: Schüttelt man ein Glas, welches mit feinkörnigem Sand und größeren Steinen/Muscheln gefüllt ist, so rutschen die feinen Sandkörner nach unten und die schwereren und größeren Steine und Muscheln wandern nach oben. Man erhält somit eine Schichtung entsprechend der Korngrößen.

Schüttelexperiment - vorher (©Martina Rüter)

Schüttelexperiment nachher (©Martina Rüter)

...weiterlesen "Molekulare Selbstorganisation von Materialien"

Wabenstrukturen: leicht und stabil

Martina Rüter5. März 20156. September 2023

Die Natur hat den Leichtbau perfektioniert. Mit minimalem Energie- und Materialeinsatz hat sie eine Vielzahl an stabilen und gleichzeitig leichten Konstruktionen hervorgebracht.
Die Wabenbauten der Bienen weisen eine extrem hohe Stabilität auf und besitzen gleichzeitig ein äußerst geringes Gewicht. Belastungen werden über die Wabenwände auf den gesamten Wabenbau verteilt und wirken somit nicht punktuell. Die sechseckigen Waben verleihen der Konstruktion ihre Stabilität. Durch die Hohlräume werden Ressourcen eingespart und das eingesetzte Material, der Wachs, ist vollständig recyclebar. Auch die Feldwespe baut sechseckige Nester. Als Baumaterial dienen ihr Holzfasern, die mittels des Speichels zu einer papierähnlichen Substanz verarbeitet werden. ...weiterlesen "Wabenstrukturen: leicht und stabil"

Fin Ray Effect – Flossenstrahl-Effekt

Martina Rüter4. März 201514. August 2020

Technische Anwendungen des Funktionsprinzips „Fischflosse“
In der Automatisierungstechnik ist die Bionik auf dem Vormarsch. Moderne Anlagen und Roboter greifen auf natürliche Vorbilder zurück.

Fischflossen verhalten sich unter seitlicher Druckeinwirkung unerwartet: Drückt man beispielsweise mit dem Finger leicht gegen die Schwanzflosse einer Forelle, so knickt diese nicht wie erwartet in Druckrichtung weg, sondern die Flosse bewegt sich entgegen der Druckrichtung zum Finger hin. Diesen Effekt bezeichnet man als Fin Ray Effect^®.
Der patentierte Flossenstrahl-Effekt beruht auf der Struktur der einzelnen Flossenstrahlen. Diese bestehen jeweils aus zwei festen Streben, die an der Spitze zusammenlaufen und dort fest verwachsen sind. Die beiden Streben bilden ein spitzwinkliges Dreieck. Zwischen den zwei biegeelastischen Flanken befinden sich Querstreben, welche die Flanken auf Abstand halten und elastische Bewegungen ermöglichen. ...weiterlesen "Fin Ray Effect – Flossenstrahl-Effekt"

Wärmedämmung nach Eisbärenart

Martina Rüter3. März 201514. August 2020

Eisbären schützen sich durch die Kombination mehrerer Effekte erfolgreich vor der eisigen Kälte. Das weiße Fell des Eisbären erfüllt mehrere sinnvolle Funktionen, die dem Arktisbewohner das Leben unter den herrschenden Bedingungen erleichtert. So dient die weiße Farbe des Fells der Tarnung. Damit kann sich der bis zu drei Meter große Jäger unbemerkt in der schneebedeckten Landschaft unbemerkt an seine Beute heranschleichen. Das dichte Fell dient daneben zum Schutz gegen die Kälte. Die einzelnen Haare sind von einem öligen, wasserabweisenden Film umgeben. Deshalb macht dem Eisbären auch ein kleines Bad im eiskalten Wasser nichts aus. Denn nach dem Schwimmen schüttelt er sämtliche Wassertropfen einfach aus dem Fell. So kann auch Schnee nicht im Fell gefrieren. Gleichzeitig schließen die dicht stehenden Fellhaare Luft ein und erzeugen so eine Isolierschicht. Hierdurch kann die Körperwärme nicht so leicht entweichen. Dieser Effekt wird beim Eisbärenfell durch die starke Kräuselung der einzelnen Haare verstärkt. Das dichte Haargeflecht bildet ein Luftpolster um den Eisbärenkörper. ...weiterlesen "Wärmedämmung nach Eisbärenart"