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Laubfrosch und Co. helfen Menschen auf die Sprünge

Mainz Haie, Laubfrösche, Geckos: Zahlreiche Tiere haben im Laufe der Evolution beeindruckende Fähigkeiten entwickelt. Der Mensch versucht, sie nachzuahmen - ein schwieriges Unterfangen.

Der Laubfrosch könnte der Autoindustrie in naher Zukunft zu einem großen Sprung verhelfen. Denn der Frosch beherrscht etwas, wovon Reifen-Hersteller träumen. Problemlos hält sich der Hüpfer auch an feuchten Oberflächen fest.

Am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz will die Chemikerin Aránzazu del Campo dazu beitragen, dem Geheimnis des Laubfrosches auf die Spur zu kommen. Vereinfacht dargestellt, sucht sie den Superkleber. "Wir sind keine Biologen und arbeiten nicht mit den Tieren", betont die Spanierin. Aber die Biologen und auch Physiker liefern die Vorlagen für Forscher wie del Campo. "Wir versuchen dann, die natürlichen Oberflächen - etwa an den Froschfüßen - im Labor nachzuahmen."

Bionik - Biologie und Technik - nennt sich der Forschungszweig, in dem Wissenschaftler verschiedener Disziplinen daran arbeiten, die Natur zu entschlüsseln und für den Menschen nutzbar zu machen. Eine schwierige Aufgabe: "Die Natur hat in Millionen von Jahren durch die Evolution viele Sachen optimiert", sagt del Campo. Beim Nachbau stößt der Mensch an seine Grenzen.

Trotzdem: Einige Erfolge können die Forscher vorweisen. So ahmten sie die Oberflächenstruktur der Augen von Motten nach. Der Clou: Es handelt sich um eine antireflektive Oberfläche ("Moth-Eye-Effekt"). Mit ihr lässt sich die Licht-Durchlässigkeit von Glas erhöhen. Diese Erkenntnis wird genutzt, damit Solarzellen eine höhere Effizienz bekommen.

Weiteres prominentes Beispiel: "Hai-Tech"-Schwimm-anzüge. Aufsehen erregte das Modell Fastskin (schnelle Haut) des Herstellers Speedo. Das Gewebemuster ist der Haut von Haien nachempfunden. Die Haut des Meerestieres trägt feine Schuppen, auf denen sich wiederum Riefen oder Rillen befinden, die in Strömungsrichtung ausgerichtet sind. Bereits 1987 gewannen die USA bei dem prestigeträchtigen Segelwettbewerb "America"s Cup" auch dank einer Folie, die den Rumpf der Yacht umspannte und der Haihaut nachempfunden war. Für Flugzeuge wird die nachgeahmte Oberfläche ebenfalls genutzt.

Die Mainzer Gruppe um del Campo widmet sich aber vor allem "Haftungsfragen". Dabei setzt nicht allein der Laubfrosch Maßstäbe, der es irgendwie schafft, auf nassen Oberflächen das Wasser unter seinen Füßen zu verdrängen. Auch der Gecko soll die Vorlage für einen verbesserten Kleber liefern. "Er hat eine haarige Struktur an den Füßen und somit viele Kontaktpunkte zur Oberfläche", erläutert del Campo. Faszinierend: Obwohl das Tier enorm fest an Oberflächen haftet, kann es sich in Windeseile lösen - und das, ohne klebrige Rückstände zu hinterlassen.

Del Campo sieht viele Möglichkeiten, wie der Mensch von den Vorbildern aus der Natur profitieren könnte. "Vielleicht kommen wir dahin, Bilder ohne einen Nagel an die Wand zu hängen." Zudem sei es nicht allein das Ziel, eine besonders starke Haftung zu erreichen. "Wir suchen auch den intelligenten Kleber." Ihr Beispiel: Handschuhe für den Abwasch. "Es wäre doch toll, wenn die Teller nicht wegfallen können, aber eben auch nicht fest an der Hand kleben." Für die Medizin erhofft sich die Spanierin ebenfalls Fortschritte, etwa bei der Herstellung wasserfester Pflaster.

Seit vier Jahren sind del Campo und ihre Mitstreiter mittlerweile damit befasst, die Oberflächen mit Polymeren, also großen Molekülen, nachzubauen. "Im Moment ist das Gebiet ein Hit", sagt die 36-Jährige mit Blick auf die große Aufmerksamkeit, die dem Forschungszweig in Wissenschaftskreisen und der Öffentlichkeit zuteil wird. "Die Industrie beobachtet das Ganze eher von außen - noch." (Holger Schleper)

RZO