Professor Dr. Thomas Speck von der Universität Freiburg (links) erklärt Dirk Steffens was es mit der
Warum Wasserspinnen nicht nass werden und Fahrradschläuche bald keinen Platten mehr haben - diesen und anderen Fragen ging die ZDF-Sendung Natürlich Steffens! am 29. Juli 2010 nach. Dabei wurde auch eine bionische Membran aus Polyurethan von RAMPF Giessharze vorgestellt. Die Membran hat selbstheilende Kräfte. Vorbild sind die Selbstreparatureffekte der Liane, an der Biologen und Chemiker der Universität Freiburg sowie Physiker und Ingenieure der EMPA forschen.
Für Lianen ist Wundheilung eine Selbstverständlichkeit. Bald auch für Polyurethan-Schäume von RAMPF Giessharze? Im Labormaßstab ist es dem Forschungsteam um Dr. Olga Speck vom Kompetenznetz Biomimetik der Universität Freiburg bereits gelungen, die Selbstreparatureffekte zu übertragen. Eine Membran aus PU könnte zukünftig Luftmatratzen, Fahrradschläuche oder Schlauchboote schützen.
Von Ratten, Lianen, Kletten und Co.
Was haben Ratten, Lotusblüten, Fische, Kletten und Lianen gemeinsam? Sie sind Quelle der Inspiration für viele bionische Produkte, die heute zum Alltag gehören. Angefangen vom Klettverschluss über den Lotus-Effekt bis zum rattenscharfen Messer, das sich selbst schärft. „Die Natur stellt uns ein nahezu unerschöpfliches Reservoir an biologischen Vorbildern zur Verfügung. Diesen Schatz müssen wir nutzen, um Innovationen zu schaffen", fordert Dr. Olga Speck. Seit 2002 ist sie als Managerin verantwortlich für Netzwerkaufgaben im "Kompetenznetz Biomimetik" der Universität Freiburg und betreut mehrere bionische Forschungsarbeiten. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Selbstreparatur und Selbstadaption von Materialien, auch Smart Materials genannt. Das Projekt trägt den Namen „Bionische Selbstreparierende Membranen", kurz: BSM. Dieses wird seit 2006 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Ideenwettbewerbs „Bionik – Innovationen aus der Natur" finanziert. In diesem interdisziplinären Projekt forschen Biologen und Chemiker der Universität Freiburg sowie Physiker und Ingenieure der EMPA an Selbstheilungsprozessen in Natur und Technik.
Selbstreparatureffekte der Liane auf den Polyurethan-Schaum übertragen
Durch die Zusammenarbeit mit RAMPF Giessharze aus Grafenberg ist ein wichtiger Schritt auf diesem Gebiet gemacht. In ersten Untersuchungen mit einem halbharten Formschaum der Marke RAKU-PUR® ist es gelungen, die Wundversiegelung von Lianen auf den Polyurethan-Schaum zu übertragen. Eine selbstreparierende Beschichtung verhindert bei Kunststoffmembranen in pneumatischen Systemen, dass sie bei Einrissen mit sofortigem Druckabfall reagieren. Normalerweise wird das Material, das sich durch eine niedrige Viskosität, gute Haftung und eine hohe mechanische Festigkeit auszeichnet, für die Filterherstellung eingesetzt. Durch das BSM-Projekt wäre in Zukunft ein ganz anderer Einsatz von RAKU-PUR® denkbar - etwa beim Bau von Veranstaltungshallen oder Behelfsbrücken mit der aufblasbaren Leichtbautragstruktur Tensairity®, welche an der EMPA in der Schweiz untersucht wird. Erste Versuche sprechen für sich. „Bei Verletzungen mit Nägeln bis zu einem Durchmesser von fünf Millimetern konnte die Geschwindigkeit des Druckabfalls im Vergleich zu unbeschichteten Membranen um zwei bis drei Größenordnungen verringert werden und somit ein hervorragender Selbstreparatureffekt erzielt werden. Selbst Luftmatratzen, Fahrradschläuche oder Schlauchboote könnten vielleicht eines Tages von den luftigen Konstruktionen profitieren", ergänzt Speck.
Sehen Sie hier den
Ausschnitt aus der Sendung Natürlich Steffens! Nach der Wasserspinne sind wir dran, 02:23 min.
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