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Lianen als Vorbild für selbstreparierende Membranen
Prinzip der Wundversiegelung auf technische Materialien übertragen
Für Pflanzen ist Wundheilung eine Selbstverständlichkeit. Nach dem Vorbild der Wundversiegelung bei Lianen ist Freiburger Forschern nun die Übertragung auf technische Materialien im Labor gelungen. Ein erstes Anwendungsbeispiel ist eine selbstheilende Membran für luftgefüllte Strukturen wie etwa Reifen.
„Selbst Luftmatratzen oder Schlauchboote könnten vielleicht eines Tages von den luftigen Konstruktionen profitieren“, sagt Olga Speck von der Universität Freiburg.
Selbstreparierende Schäume
Die Biologin hat zusammen mit Kollegen vom Kompetenznetz Biomimetik die bionische Beschichtung entwickelt, die Verletzungen pneumatischer Strukturen schnell und effizient repariert. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Ideenwettbewerbs „Bionik – Innovationen aus der Natur“ gefördert.
In dem interdisziplinären Forschungsvorhaben arbeiten Biologen des Botanischen Gartens der Universität Freiburg und Chemiker des Freiburger Materialforschungszentrums sowie Physiker und Ingenieure des schweizerischen Materialprüfungsamts EMPA Dübendorf an Selbstheilungsprozessen in Natur und Technik.
Selbstreparierende Schäume verhindern beziehungsweise vermindern den Luftaustritt bei Beschädigung von Membranen, wie sie in der Tensairity®-Technologie, einer aufblasbaren Leichtbautragstruktur, eingesetzt werden.
Viele Anwendungsmöglichkeiten
Bei Verletzungen mit Nägeln bis zu einem Durchmesser von fünf Millimetern verringerte das Forschungsteam mithilfe seiner bionischen Beschichtung die Geschwindigkeit des Druckabfalls im Vergleich zu unbehandelten Membranen und erzielte zudem einen Selbstreparatureffekt.
Eine Weiterentwicklung im industriellen Maßstab erfolgt derzeit in Kooperation mit der Firma Rampf Giessharze GmbH & Co. KG. Grafenberg, die den Dichtungsschaum für die Forschungsprojekte liefert. So können in Zukunft zum Beispiel mit Tensairity®-Technologie erbaute Veranstaltungshallen oder Behelfsbrücken mit der selbstreparierenden Beschichtung aus Formschaum ausgestattet werden – oder eben vielleicht irgendwann Luftmatratzen und Schlauchboote.
(idw - Universität Freiburg im Breisgau, 01.06.2010 - DLO)
