Fact Finding Mission - Max-Planck-Gesellschaft

Von der Natur abgeschaut
An glatten Wänden hochzuklettern oder kopfüber an der Decke zu hängen, gelingt uns Menschen
nicht – für Geckos, Spinnen und Fliegen hingegen ist das kein Problem. Feinste
Härchen an ihren Füßen, die sich durch elastische Verformung jeder Oberfläche anpassen,
machen es möglich. Solche Strukturen haften nicht nur besonders gut, sie lassen sich auch –
sonst wäre eine Fortbewegung für die Tiere nicht möglich – leicht wieder ablösen. Und genau
diese Eigenschaft lässt sich zur Entwicklung neuartiger Haftsysteme in der Materialforschung
nutzen. Sie gestattet reversible Verbindungen verschiedener Werkstoffe ohne
Schweißen oder Kleben. Auch tausendfach wiederverwendbare Klettverschlüsse können so
hergestellt werden.
Prof. Eduard Arzt, Prof. Huajian Gao und
Dr. Stanislav Gorb vom Max-Planck-Institut
für Metallforschung sowie Prof. Ralf Spolenak
von der ETH Zürich haben die
Nanohärchen an den Füßen des Geckos
genauer unter die Lupe genommen: Sie
überziehen die Fußsohlen der Echse und
erzeugen Adhäsionskräfte, die für den notwendigen
Halt sorgen. Die Stuttgarter Forscher
untersuchten die Laufflächen verschiedener
Tierarten und stellten fest: Je
schwerer das Tier, um so feiner und zahlrei-
Vizepräsident Kurt Mehlhorn (li.) mit den Preisträgern
Stanislav Gorb, Eduard Arzt und Ralf Spolenak sowie
Präsident Peter Gruss und Wulf Bernotat, Vizepräsident
des Stfterverbandes
cher sind dessen Härchen. Die einfachen,
kugelförmigen Haare von Fliegen und
Käfern haben einen Durchmesser von einigen
Mikrometern, während die fein verzweigten
Härchen der Geckos nur 200 Nanometer
breit sind. Mit einer speziellen
Technik konnten die Forscher sogar die
Haftkraft einzelner Nanohärchen bestimmen
und so die Zusammenhänge zwischen
Struktur und Haftverhalten analysieren.
Dabei fanden sie heraus, dass bei gleicher
Gesamtkontaktfläche fein verteilte Haare
eine höhere Haftkraft erzeugen als gröbere.
Auf der Basis dieser Erkenntnisse stellten
die Wissenschaftler dann Oberflächen mit
verschiedenen Eigenschaften her, indem sie
Form, Dicke und Elastizität künstlich erzeugter
Härchen variierten. Daraus entwickelten
sie Verbindungen, die sich tausendfach
fixieren und wieder lösen lassen und
die der Industrie somit völlig neue Möglichkeiten
eröffnen. Für die Umsetzung von Ergebnissen
der Grundlagenforschung in
solch praktische Anwendungen wurde Arzt,
Gao und Gorb 2005 der Wissenschaftspreis
des Stifterverbandes für die Deutsche
Wissenschaft verliehen.
A US DEN S EKTIONEN
Emeritierungen im
Berichtsjahr 2005
Prof. Dr. Volker Dose (Jg.
1940), Max-Planck-Institut für
Plasmaphysik, Garching
Prof. Dr. Hartmut Graßl (Jg.
1940), Max-Planck-Institut für
Meteorologie, Hamburg
Prof. Dr. Günter W. Lugmair
(Jg. 1940), Max-Planck-Institut
für Chemie, Mainz
Prof. Dr. Yuri Manin (Jg. 1937),
Max-Planck-Institut für Mathematik,
Bonn
Prof. Dr. Manfred Rühle (Jg.
1938), Max-Planck-Institut für
Metallforschung, Stuttgart
Prof. Dr. Dirk Schwalm (Jg.
1940), Max-Planck-Institut für
Kernphysik, Heidelberg
Prof. Dr. Eberhard Zeidler (Jg.
1940), Max-Planck-Institut für
Mathematik in den Naturwissenschaften,
Leipzig
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