Unerwartet: Eigenschaften wie Glas

Beide Systeme lassen sich mit einem gewissen Kraftaufwand verformen. Wie die Verformung aber aussieht, hängt von der Dauer ab, während der die Kraft wirkt: Fensterglas etwa beginnt bei lang anhaltendem gleichmäßigen Druck langsam zu „fließen“.

Wirkt der gleiche Druck aber nur für kurze Zeit, bleibt das Glas stabil. Erst eine sehr viel größere Kraft bewirkt bei kurzer Wirkung eine mechanische Änderung: Das Glas zersplittert dann.

Ähnlich verhalten sich Lösungen des Eiweißes F-Actin, eines Hauptbestandteils des Zellskeletts, wie Lichtstreuungsexperimente und Untersuchungen zur Verformbarkeit zeigten. Auch hier wirkt eine lange wirkende Kraft anders als ein gleich starker kurzzeitiger Einfluss.

Das ungewöhnliche Verhalten könnte erklären, warum Zellen große, aber langsam verlaufende Deformationen unbeschadet überstehen. Diese treten beispielsweise auf, wenn sich Zellen des Immunsystems durch Engstellen im Körper zwängen. Erst beim Überschreiten einer bestimmten Deformationsgrenze werden die Zellen dann beschädigt.

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Dr. Barbara Schunk Forschungszentrum Jülich GmbH

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Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

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