Martina Rüter: Web – Text – Training
eTrainerin, Dozentin, Autorin
Spinnenseide ist härter als Stahl und zugleich elastischer als Gummi - ein in der Natur vorkommendes Supermaterial, das Forscher seit langem zu kopieren versuchen. Selbst Fasern aus reinem Spinnenseiden-Protein erreichen bis heute nicht die hohe Elastizität und Reißfestigkeit von natürlicher Spinnenseide. Die größte Schwierigkeit dabei ist, Spinnenseide in industriellem Maßstab zu fertigen. ...weiterlesen "Wie spinnt die Spinne?"
Der Klettverschluss ist ein textiles, fast beliebig oft zu lösendes Verschlussmittel, nach dem Prinzip der Kletten. Die Früchte der Kletten bleiben im Fell von Tieren und an der Kleidung von Spaziergängern hängen, um so ihre Samen zu verbreiten. Das Haftprinzip wurde von dem Schweizer Ingenieur Georges de Mestral auf Spaziergängen mit seinem Hund beobachtet. Er untersuchte die Kletten unter dem Mikroskop und erkannte den Haftmechanismus. Dieses Prinzip übertrug de Mestral auf ein Verschlusssystem und erfand 1951 den Klettverschluss. Ein textiler Klettverschluss besteht aus zwei Nylonstreifen, wobei ein Streifen Widerhäkchen und der andere kleine Schlaufen besitzt. Die Häkchen verhaken sich in den Schlaufen. Durch mechanische Einwirkung lassen sich die beiden Streifen jedoch wiederholt voneinander trennen. Textile Klettverschlüsse finden sich beispielsweise an Schuhen, Jacken und anderen Kleidungsstücken, zur Befestigung von Bandagen und Prothesen in der Medizin sowie als Ersatz für Kabelbinder in der Elektronik. ...weiterlesen "Klettverschluss aus Stahl"
Miesmuscheln haften auf Metall, Holz, Glas und Korallen bombenfest. Sie halten sich so stark fest, dass sie ohne Probleme zum Beispiel der gewaltigen Nordsee-Brandung standhalten. Miesmuscheln finden sich auf Muschelbänke, Korallenriffen und Schiffsrümpfen. Die Besiedelung von Schiffsrümpfen durch Miesmuscheln und Seepocken bezeichnet man als Fouling. Durch den unerwünschten Bewuchs nimmt das Schiff an Gewicht zu und er erhöht zugleich den Strömungswiderstand, was zu langsamerer Fahrt und höheren Treibstoffkosten führt. Der Super-Klebstoff der Miesmuscheln eignet sich jedoch hervorragend, um Wunden zu verschließen. ...weiterlesen "Bionik: Miesmuschel-Kleber"
Natürliches Vorbild für bionische Selbstreparatur-Systeme ist die Wundheilung bei Pflanzen und Tieren. Risse, Kratzer, Abschürfungen sowie Biss- und Schnittwunden sind im Leben von Pflanzen und Tieren alltägliche Vorkommnisse. Wissenschaftler interessieren sich insbesondere für die Heilungsprozesse bei Pflanzen. Denn hier erfolgt die erste Phase der Selbstheilung allein durch physikalische und chemische Prozesse, die sich leicht auf andere Materialien übertragen lassen.
...weiterlesen "Heilkräfte der Natur – Selbstreparierende Materialien"
Der Selbstreinigungseffekt bei Pflanzen ist schon seit längerem bekannt. Entdeckt wurde er an der Lotospflanze und wird deshalb Lotus-Effekt® genannt.
Der Lotos wächst in Mitten von schlammigem Untergrund und ist trotz der dreckigen Umgebung stets sauber und rein – weshalb er in östlichen Ländern für Schönheit und Reinheit steht. Doch wie macht die Pflanze das? Ganz einfach: der Regen bildet Tropfen auf den Blüten und Blättern des Lotos. Die Regentropfen laufen über das Blatt und waschen sämtlichen Schmutz ab.
Das dahintersteckende Funktionsprinzip lautet: "Rau gleich sauber".
Denn die Blätter des Lotos und auch anderer Pflanzen mit Selbstreinigungseffekt, wie zum Beispiel die Blätter des Kohlrabis, sind auf ihrer Oberflächen nicht glatt – wie man vermuten könnten – sondern sie besitzen mikroskopisch kleine Wachshügel. Die Abmessungen der Wachsschicht bewegen sich im Nanometerbereich und die Wachsstrukturen sind erst unter hochauflösenden Rasterelektronenmikroskopen sichtbar. Dadurch dass nun die Blattoberfläche nicht glatt ist, sondern „hügelig“ zwingt es die Wassertropfen in Kugelform, was die energetisch günstigste Form ist. Die Regentropfen berühren die Wachsgebilde nur an den Spitzen, weshalb sie mit der Oberfläche nur eine geringe Kontaktfläche besitzen und deshalb nicht auf dem Blatt haften bleiben, sondern darüber rollen. Überrollt ein Wassertropfen nun eine Schmutzpartikel, so haftet dieser recht gut an dem Wassertropfen, weshalb er von dem Tropfen aufgesogen und mitgenommen wird. Dieser physikalische Trick ist das Funktionsprinzip des Selbstreinigungseffektes. ...weiterlesen "Optimierter Lotus-Effekt®"
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