china: aufholjagd im reich der mitte - GEA Group

der Gecko kann ohne haftsekret an wänden und
Zimmerdecken gehen.
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Oberflächenstruktur
in jüngster zeit ist die Biomimetik bei
den materialwissenschaftlern besonders
populär. so werden beispielsweise in
vielen farben, geweben, dachziegeln
und fenstern, die es bereits im handel zu
kaufen gibt, die bemerkenswerten selbstreinigenden
eigenschaften des lotusblattes
nachgeahmt. in einigen kulturen gilt die
lotuspflanze aufgrund ihrer erstaunlichen
fähigkeit zur schmutzabweisung als
symbol der reinheit. Aber erst 1982
fand der deutsche Botaniker Wilhelm
Barthlott heraus, wie die pflanze dieses
kunststück vollbringt: er entdeckte, dass
die oberfläche des lotusblattes aus sehr
dicht angeordneten, kleinen erhebungen und
rippen besteht, die es schwierig machen,
die oberflächenspannung von Wassertropfen
zu brechen. deshalb kann das Wasser nicht
auf dem Blatt haften bleiben, sondern perlt
von der oberfläche ab und spült dabei den
schmutz davon. durch nachbildung solcher
kleinst-oberflächenstrukturen in anderen
materialien wird es möglich, denselben
effekt auch bei von menschenhand
hergestellten produkten zu erreichen.
ein anderes beliebtes Beispiel für
materialforscher ist der gemeine gecko, der
ohne jegliches klebesekret an mauern und
zimmerdecken haften kann. dies gelingt
ihm dank seiner winzig kleinen, spatelförmigen,
als setae bezeichneten, haare
an den fußsohlen. die setae selbst teilen
sich an ihren spitzen zu noch kleineren
haarartigen strukturen auf. da, mikroskopisch
betrachtet, selbst das glatteste glas
aus einer oberfläche mit rauen kanten
und vertiefungen besteht, haben sich die
geckos im laufe ihrer entwicklung solchen
oberflächenmerkmalen angepasst.
die „haftkraft“resultiert aus unglaublich
schwachen, sogenannten „van der
Waals-kräften“, die zwischen molekülen
existieren. durch die vielen kontaktpunkte
zwischen den millionen von setae und
der oberfläche trägt ihr gemeinsamer
effekt das gewicht der eidechse.
Komplexe Moleküle
mit hilfe von mikrofertigungstechniken,
die normalerweise in der herstellung von
computerchips eingesetzt werden, lassen
sich solche strukturen heute kopieren und
zur herstellung aller möglichen produkte
– von heftpflastern bis hin zu robotern, die
Wände erklimmen können – verwenden.
mit dem ziel, die molekularen Antennen
nachzubilden, mit denen pflanzen
lichtpartikel oder photone einfangen
können, die im photosynthetischen
prozess wirksam sind, versuchen
Wissenschaftler nun, diese komplexen
biologischen moleküle zu synthetisieren
und zu kopieren, sollte dies gelingen, so
hoffen die forscher, könnten derartige neu
entwickelte biomimetische moleküle um ein
vielfaches effizienter sein als solarzellen.
im versuch, gebäudekomplexe funktioneller
und energieeffizienter zu gestalten, haben
Architekten und Bauingenieure ebenfalls
damit begonnen, ideen aus der natur zu
kopieren. das eastgate centre in harare,
der hauptstadt von simbabwe, wurde
beispielsweise mit einer innovativen passiven
Belüftungsanlage mit einem netz aus
ventilatoren und Abzugskanälen ausgestattet,
das den von termiten zur kühlung ihrer
termitenhügel angelegten systemen ähnelt.