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Biomimetische Haftstrukturen
Wie Spiderman an der Decke hängen
Dass Geckos oder Spinnen an Wänden entlang laufen oder kopfüber an der Decke hängen, liegt an den besonders kleinen Oberflächenstrukturen ihrer Füße. Das rasche Haften und problemlose Ablösen durch diese Strukturen inspiriert Wissenschaftler dazu, diese Fähigkeiten künstlich im Labor nachzustellen.
Damit solche Strukturen im Großmaßstab anwendbar werden, reicht die Herstellung im Labormaßstab nicht aus. Den Forschern am Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) in Saarbrücken ist es gelungen, diese künstliche Struktur mit einem speziellen Verfahren auf Folien beliebiger Länge mit einem knappen Meter Breite zu bringen. Mit dieser Entwicklung ist der erste Schritt von der kostenintensiven Kleinproduktion hin zur kostengünstigeren Großproduktion getan. Vor allem im medizinischen und medizinisch technischen Bereich zeichnet sich der Bedarf ab. Weitere Anwendungen wie zum Beispiel für Sportartikel, im Automobilbereich, in der Verpackungsindustrie oder der Chipherstellung werden durch die großformatige Lösung erschwinglich.
Die Herstellung erfolgt im klassischen Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Darin wird eine Polyethylenfolie zunächst mit einem dünnflüssigen Epoxidharz beschichtet. Mit einer Stempelwalze wird dann die Mikrostruktur in das Harz eingedrückt. In einem einfachen Bild kann man sich ein Nudelholz mit vorgefertigten Plätzchenausstechern vorstellen. Wenn man das Nudelholz über den Teig walzt, drücken sich die Formen in den Teig. Nach weiteren Verfahrensschritten wie Aushärten durch Belichtung und Aufrollen ensteht so ein Produkt mit feiner Mikrostruktur. Es zeigt in elektronenmikroskopischer Auflösung exakt nachgebildete Gecko-Strukturen. Solche und ähnliche Herstellungsverfahren sollen es ermöglichen, solche Hafteigenschaften zu erschwinglichen Preisen zugänglich zu machen.
Das INM zeigt diese Entwicklungen auf der Hannover Messe 2011 in der Halle „Research and technology“, Halle 2 am Stand A50.
Quelle: Presseinformation des INM – Leibniz-Instituts für Neue Materialien gGmbH, Saarbrücken, 28. März 2011.
Saarbrücken - 07.04.2011, 08:17 Uhr