„Geckohaftung“ statt Kleben und Schweißen - scinexx | Das Wissensmagazin
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„Geckohaftung“ statt Kleben und Schweißen

Lehren aus der Natur für die Technik

Augenfällig ist zurzeit zumindest eines: Das „klebrige Geheimnis“ des Geckos beruht primär auf der extrem feinen Struktur seiner Hafthärchen an den Fußsohlen, lässt sich aber durch Feuchtigkeit noch weiter verbessern – eine Erkenntnis, die gerade bei der Entwicklung künstlicher Haftstrukturen wichtig ist.

Von der Natur zum Modell und weiter zur Anwendung

Die Stuttgarter Forscher haben inzwischen aus ihren Erfahrungen mit Fliege, Gecko und Co. mathematische Modelle entwickelt, die die Hafteigenschaften von Materialien – egal ob biologisch oder künstlich – theoretisch beschreiben. Der große Vorteil: Mithilfe dieser Gesetzmäßigkeiten können sie nun technische Oberflächen mit ähnlich guten Hafteigenschaften entwickeln.

Der Rote Planet © NASA

Und der Bedarf ist da: Denn Verbindungstechniken wie Schweißen oder Kleben sind zwar stabil, aber auch aufwändig und teuer. Einmal auf diese Weise verbundene Bauteile lassen sich zudem nicht mehr ohne Materialverlust voneinander lösen – ungünstig, wenn Reparaturen durchgeführt werden müssen oder aber der Werkstoff recycelt werden soll. Eine Alternative wären Klettverschlüsse, diese müssen aber immer einen entsprechend angepassten „Haftpartner“ haben und verfilzen mit der Zeit.

Erste Patente erteilt

Und genau hier setzen Arzt und seine Kollegen an: Sie haben bereits ein Verfahren entwickelt und patentieren lassen, mit denen sie eine Art Verschluss nach dem Vorbild der Natur erzeugen können. Diese Haftsysteme erlauben Verbindungen von Werkstoffen so fest wie Schweißen oder Kleben, aber reversibel. Darüber hinaus verschmutzen die neuen Haftstrukturen im Gegensatz zu konventionellen Klebebändern nicht so leicht. Und im Vergleich zu herkömmlichen Klettverschlüssen benötigen sie kein speziell strukturiertes Gegenüber mehr.

Die Wissenschaftler können zudem die feinen Strukturen auf der Materialoberfläche, wie die Dicke der Säulen, die Abstände, die Elastizität und Form, gezielt modifizieren. Die Hafteigenschaften der Oberflächen lassen sich so exakt auf die jeweiligen technischen Anforderungen einstellen – beste Voraussetzungen für vielfältige Einsatzmöglichkeiten im Alltag.

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Stand: 23.03.2007

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Die Gecko-„Kopierer“
Den Haft- und Klebetricks der Natur auf der Spur

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Rätsel Geckofuß
Haftstrukturen: Je kleiner desto klebriger

Streit um die Haftkraft
Welche Wechselwirkung hält den Gecko an der Wand?

Hafthärchen im Nanotest
Rasterkraftmessungen deuten auf Mitwirkung von Wasser hin

„Geckohaftung“ statt Kleben und Schweißen
Lehren aus der Natur für die Technik

UNTERRICHTSENTWURF
Arbeitsblätter, Lehrerinformation und didaktische Hinweise zum Thema

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