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Eine Milliarde Nanohärchen pro Fuß hilft Kletterkünstlern

Geckos haften besser an feuchten Oberflächen

Die Haftkraft der Nanohärchen eines Gecko-Fußes wird durch Feuchtigkeit verstärkt. Dies haben jetzt Forscherinnen und Forscher der Universität des Saarlandes, des Max-Planck-Instituts für Metallforschung in Stuttgart, der Universität Erlangen-Nürnberg und der ETH Zürich in einer interdisziplinären Studie gezeigt.

Der Gecko ist das schwerste Lebewesen, das an der Decke laufen kann. Ermöglicht wird diese enorme Kletterfähigkeit durch die auf nahezu alle Arten von Oberflächen perfekt abgestimmten Eigenschaften der Gecko-Fußsohle. Sie besteht aus rund einer Milliarde von Nanohärchen pro Fuß. Eine faszinierende Kombination von Materialeigenschaften und hierarchischer Anordnung der Nanohärchen sorgt dafür, dass sich der Gecko sowohl auf glatten wie auf rauen Oberflächen sicher bewegen kann.

Die Forscherinnen und Forscher konnten jetzt zeigen, dass die Haftkraft von einem filigranen Zusammenspiel unterschiedlicher Kräfte bestimmt wird und dass schließlich molekulare Wasserschichten, die durch die Luftfeuchte der Umgebung überall vorhanden sind, die „Klebefähigkeit“ des Geckos entscheidend beeinflussen. Diese Erkenntnis wird zum Beispiel für die erfolgreiche Entwicklung neuartiger Klebebänder von großer Bedeutung sein.

Physiker, Biologen und Materialwissenschaftler von der Universität des Saarlandes, dem Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart, der Universität Erlangen-Nürnberg und der ETH Zürich haben ihr Fachwissen eingebracht, um der Ursache der enormen Haftkraft auf die Spur zu kommen. Auf welchen Oberflächen der Gecko am stärksten haften kann, war bis dato Gegenstand lebhafter Diskussionen. Die Studie, die in der jüngsten Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences erschienen ist, kann eine lange klaffende Wissenslücke schließen.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Klaus Mecke
Institut für Theoretische Physik I
Universität Erlangen-Nürnberg
Tel.: 09131-85 28442
klaus.mecke@physik.uni-erlangen.de

Prof. Dr. Eduard Arzt, Dr. Stanislav Gorb, Gerrit Huber
Max-Planck-Institut für Metallforschung
Tel.: 0711/689-3410, -3414
arzt@mf.mpg.de
s.gorb@ mf.mpg.de
huber@mf.mpg.de

Prof. Dr. Karin Jacobs,
Hubert Mantz
Universität des Saarlandes
Tel.: 0681/302 64888
k.jacobs@physik.uni-saarland.de

Prof. Dr. Ralph Spolenak
ETH Hönggerberg
Tel.: 0041 44 632 25 90
ralph.spolenak@mat.ethz.ch

 

Mediendienst Forschung-Aktuell Nr.767 vom 11.11.2005