Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliche Mikromuskeln vom Fließband

25.09.2009
Mikroaktuatoren aus flüssigkristallinen Elastomeren können in einem kontinuierlichen Verfahren produziert werden

Wissenschaftlern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist gelungen, winzig kleine Elastomerpartikel herzustellen, die sich bei einer Temperaturveränderung zusammenziehen oder ausdehnen.

Sie benutzen dazu ein spezielles Verfahren, das eine kontinuierliche Herstellung möglich macht, wie sie für praktische Anwendungen nötig wäre. Die künstlichen Muskeln oder Mikroaktuatoren, wie die gummiähnlichen Teilchen genannt werden, könnten möglicherweise als Ventile für kleinste Analysegeräte wie Lab-on-a-chip-Systeme eingesetzt werden. Solche Mini-Labore in Chipkartengröße gibt es bereits in der Medizin.

"Jeder kennt einen Gummiring, der sich auseinanderziehen lässt und anschließend wieder in seine alte Form zurückfindet", erklärt Univ.-Prof. Dr. Rudolf Zentel vom Institut für Organische Chemie. "Unsere Kügelchen dehnen sich bei höheren Temperaturen der Länge nach um mehr als die Hälfte aus und gehen bei Abkühlung wieder in ihre ursprüngliche Form zurück, sind dabei aber so klein, dass man eine Lupe braucht, um sie zu erkennen." Während haushaltsübliche Gummiringe aus Naturkautschuk bestehen, sind die Miniatur-Bauteile der Mainzer Forscher aus elastischen Flüssigkristallen hergestellt.

Dazu wird das Ausgangsmaterial durch ein System aus verschiedenen kleinen Glasröhrchen gepumpt, wobei die winzigen Teilchen entstehen. Dies ist ein Verfahren, das am Institut für Mikrotechnik Mainz entwickelt wurde Je nach Reaktionsbedingungen können damit verschieden große Teilchen hergestellt werden, die am Ende eines jeweiligen Prozesses kontinuierlich in einer einheitlichen Form die Kapillare verlassen. Bei einer Größe von etwa 200 Mikrometern, also einem Fünftel Millimeter, sind die Partikel unter einem Mikroskop sehr gut zu beobachten. "Wir sehen, wie die Teilchen von selbst länger werden, sobald wir einen Stimulus anlegen, in diesem Fall Hitze", erläutert Chemieprofessor Zentel. Diese Ausdehnung, die bis zu 70 Prozent betragen kann, ist wie bei einem Muskel reversibel, daher auch die Bezeichnung der Aktuatoren als künstliche Muskeln.

Originalveröffentlichung:
A Continuous Flow Synthesis of Micrometer-Sized Actuators from Liquid Crystalline Elastomers
Christian Ohm, Christophe Serra, Rudolf Zentel
Advanced Materials, Juli 2009
Kontakt und Informationen:
Univ.-Prof. Dr. Rudolf Zentel
Institut für Organische Chemie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Tel. 06131 39-20361 oder 39-25873
Fax 06131 39-24778
E-Mail: zentel@uni-mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.ak-zentel.chemie.uni-mainz.de/
http://www3.interscience.wiley.com/journal/122528001/abstract
http://www.youtube.com/watch?v=xf0C1ZcDNAE

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise