Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Seegurken liefern Ideen für High-Tech-Material

11.03.2008
Bionik: Natur als unendliche Fundgrube für spezielle Anwendungen

Seegurken haben die erstaunliche Fähigkeit, innerhalb kürzester Zeit ihre weiche Haut in eine harte steife Oberfläche zu verwandeln, wenn sie bedroht werden. Forscher haben nun das Geheimnis der Seegurkenhaut gelüftet und ein Material erzeugt, das genau auf diesem Wirkprinzip basiert, berichtet das Wissenschaftsmagazin Science. Die Anwendungen für dieses Material sind mannigfaltig und reichen von Elektroden für ein künstliches Nervensystem bis hin zu neuartigen Prothesen.

Der Materialwissenschaftler Christoph Weder von der Case Western Reserve University in Cleveland hat gemeinsam mit seinem Team ein Nanokomposit - das sind Verbundwerkstoffe mit Teilchen im Nanobereich - nach Vorbild der Seegurkenhaut entwickelt. Die Wissenschaftler haben dazu Forschungsergebnisse aus vorangegangenen Untersuchungen von Meeresbiologen genommen, die den Trick der Seegurken bereits gelüftet hatten. In der Haut der Tiere sind starre Nanofasern aus Kollagen in weiches Gewebe eingebettet. Spezielle chemische Substanzen, die das Nervensystem absondert, lässt die Haut der Tiere plötzlich steif werden. Diese Stoffe kontrollieren demnach die Wechselwirkung zwischen den Nanofasern.

Für das künstlich nachgebaute Nanokomposit haben die Forscher einen Kunststoff verwendet, in den Nanofasern aus Zellulose eingebettet sind. Die Fasern kleben an Knotenpunkten zusammen und bilden so ein festes Netzwerk. Das Wasser spielt allerdings im gesamten Kreislauf der Steifigkeit eine wichtige Rolle, denn es agiert sozusagen als chemischer Schalter. Kommt das Nanokomposit mit Wasser in Berührung, saugt es davon ein wenig auf. "Die Wassermoleküle lösen die Klebstellen zwischen den Nanofasern auf", so Weder. Das Material werde dadurch etwa tausendmal weicher.

... mehr zu:
»Nanofaser »Nanokomposit

Substanzen, die auf diese Weise mit Wasser chemisch schaltbar sind, lassen sich vor allem in der Medizin anwenden. Als erste Anwendung wollen die Forscher daraus Mikroelektroden herstellen, die ein Teil eines künstlichen Nervensystems sein könnten und beispielsweise bei Parkinson-Patienten eingesetzt werden. Bisher scheiterten solche Versuche mit implantierten Mikroelektroden daran, dass das steife Material offensichtlich das weiche Hirngewebe schädigt. Elektroden aus dem Nanokomposit wären zwar beim Implantieren hart, würden dann allerdings weicher werden. Die ersten Untersuchungen zur Biokompatibilität waren jedenfalls viel versprechend, berichten die Forscher. Weder überlegt sich auch den Schaltvorgang von hart zu weich auf elektrisch schaltbare Materialien auszudehnen.

"Das ist eine hervorragende bionische Anwendung", meint der Bionik-Experte Stanislav Gorb von der Evolutionary Biomaterials Group am Max-Planck-Institut für Metallforschung im pressetext-Gespräch. Er selbst kenne diese Gewebe der Stachelhäuter - zu denen auch die Seegurken und Seesterne gehören - und ihre besonderen Eigenschaften. Bionik kombiniert die Begriffe "Biologie" und "Technik miteinander". Als Wissenschaft beschäftigt sie sich mit der Anwendung von "Naturerfindungen" und ihrer innovativen Umsetzung in der Technik.

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.case.edu
http://www.mf.mpg.de

Weitere Berichte zu: Nanofaser Nanokomposit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit den Betriebsräten Sozialpläne

21.02.2017 | Unternehmensmeldung

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten