Biometische Klebstoffe

Die Natur als Vorreiter

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Seepocken, Salamander, Wilder Wein und Efeu scheinen auf den ersten Blick nicht viel miteinander gemeinsam zu haben. Oder? Doch haben sie! Denn sie verfügen alle über besondere Haft- oder Klebeigenschaften und diese dienen als Vorbild für neue Klebverbindungen.

Warum kann ein Gecko kopfüber die Decke entlang gehen? Und was für ein Klebstoff produziert der Salamander, der die Münder anderer Tiere zukleben kann? Die Natur birgt viele Geheimnisse, die es zu entdecken gibt und von denen die Wissenschaft Nutzen ziehen kann. Ein Beispiel sind biomimetische Klebstoffe – Klebstoffe nach dem Vorbild der Natur. Doch bis es zur Herstellung eines neuen Klebstoffs kommen kann, gehen Jahre von Forschung und Entwicklung voraus. Wie die Wissenschaft von der Natur lernt zeigen die folgenden „Naturwunder“.

Klappe zu!

Ein Salamander in Gefahr weiß sich zu wehren. Kommt ein Räuber zu nahe, sondert der Salamander Hautsekret ab, der bei Kontakt dem Feind den Mund zuklebt. Die Struktur der Klebdrüsen sowie die Zusammensetzung des Klebstoffs interessieren Forscher an der Fakultät für Lebenswissenschaften in Wien. Ihr Ziel: Klebstoffe für medizinische Zwecke zu gewinnen, die keine gesundheitsschädlichen Nebenwirkungen mit sich bringen. Noch ist unklar, wie der in den Hautdrüsen produzierte Klebstoff klebt, dennoch besteht Hoffnung, dass in einigen Jahren erste Klebstoff-Prototypen entstehen könnten.

Auf zu neuen Höhen

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Foto: © Miredi – Fotolia.com

Kletterpflanzen wie Wilder Wein und Efeu sind meist an Häusern, Mauern und Zäunen zu finden. Sie zu entfernen ist nicht ganz so einfach, denn mit ihren Ranken beziehungsweise Wurzeln kleben sie sich an den Oberflächen fest. Diese starken Hafteigenschaften versuchen Forscher für technische Zwecke zu nutzen. Gewonnenes Know-how aus den Kletterpflanzen könnte in Zukunft für neuartige Klebverbindungen genutzt werden. Sogenannte Haftpads an den Ranken von Wildem Wein ermöglichen ein Anhaften am Putz einer Mauer oder an der Rinde eines Baumes. Mit einem Durchmesser von lediglich drei Millimetern, sind die Haftpads recht klein, sieben bis neun Pads befinden sich meist an einer Ranke. Das Erstaunliche: Ein Haftpad kann an die 600 Gramm Gewicht tragen, sobald es sich einmal festgeklebt hat. Efeu klettert anhand von Wurzeln, die kleine Wurzelhärchen aufweisen. Auf der Oberfläche jedes einzelnen Wurzelhaares befinden sich Vesikel mit einer klebrigen Flüssigkeit. Sobald der Efeu mit seiner Umgebung in Berührung kommt, platzen die Vesikel mit dem Klebstoff auf und das Härchen haftet sich fest.

Wundheilung mit Seepocken

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Foto: © emer – Fotolia.com

Kaum jemand nimmt sie als Tiere wirklich wahr, dabei gehören die Rankenfüßer zu den Krebsen. Doch anders als ihre Artgenossen, können sich Seepocken im erwachsenen Zustand nicht mehr von der Stelle rühren. Aufgrund eines speziellen Klebstoffs haften sie an allen möglichen Oberflächen fest, wie Steinen und Felsen, Schiffen und Frachtern, auf Muscheln, Krebsen oder gar auf Walen. Amerikanische Forscher der Duke-University in Durham, North Carolina, haben den Klebstoff genauer untersucht und sind zu einem interessanten Ergebnis gekommen.
Seepocken entwickeln einen sehr wirksamen Klebstoff, der immer zäher und mit der Zeit fest wird. Wie? Sie produzieren eine Flüssigkeit, deren Einzelbestandteile sich nach der Ausscheidung zu langkettigen Molekülen verbinden. Dieser Prozess gleicht dem der Blutgerinnung. Ein bestimmtes Protein im Blut, der sogenannte fibrinstabilisierende Faktor, verbindet kleine Gerinnsel und Fasern zu größeren Klümpchen, bis sich Schorf auf einer Wunde bildet. Die Forscher fanden heraus, dass die Proteine aus dem Seepocken-Klebstoff ähnlich funktionieren. Die Forschungsergebnisse können als Vorbild für Klebstoffe dienen, die unter Wasser und bei niedrigen Temperaturen aushärten, sowie auf allen Untergründen haften bleiben können.

Titelbild: © martiposa – Fotolia.com