Die Gecko-"Kopierer"

Den Haft- und Klebetricks der Natur auf der Spur

Geckos kleben an senkrechten Wänden, Fliegen hängen kopfüber an der Decke - die Natur hat eine enorme Vielfalt biologischer Haft- und Klebekonstruktionen hervorgebracht, deren Raffinesse Erstaunen auslöst: Denn sie sind vor allem eins: Genial einfach und dabei effektiv bei maximaler Energie- und Materialausnutzung. Was liegt näher, als sich diese Konstruktionen zum Vorbild zu nehmen? Schließlich sind sie das Ergebnis des seit Jahrmillionen ablaufenden "Optimierungsprozesses" der Evolution. Die Bionik, eine Wissenschaft an der Grenze zwischen Technik und Biologie, tut genau dies. Als Grenzgänger zwischen den Disziplinen forschen die... alles anzeigen expand_more

Geckos kleben an senkrechten Wänden, Fliegen hängen kopfüber an der Decke - die Natur hat eine enorme Vielfalt biologischer Haft- und Klebekonstruktionen hervorgebracht, deren Raffinesse Erstaunen auslöst: Denn sie sind vor allem eins: Genial einfach und dabei effektiv bei maximaler Energie- und Materialausnutzung.



Was liegt näher, als sich diese Konstruktionen zum Vorbild zu nehmen? Schließlich sind sie das Ergebnis des seit Jahrmillionen ablaufenden "Optimierungsprozesses" der Evolution. Die Bionik, eine Wissenschaft an der Grenze zwischen Technik und Biologie, tut genau dies. Als Grenzgänger zwischen den Disziplinen forschen die Wissenschaftler dabei nach den Gesetzmäßigkeiten, die hinter den Konstruktionen der Natur stehen und versuchen, diese in die Technik und Materialforschung zu übertragen.



Genau daran arbeiten auch die Materialwissenschaftler und Biologen am Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart. Sie wollen klären, wie sich mikromechanische Konzepte, Theorien und Methoden auf biologische Phänomene anwenden lassen. Die Forscher um Eduard Arzt haben sich dabei unter anderem auf die Haft- und Klebetricks der Natur spezialisiert. Ihre Studienobjekte sind vor allem Insekten, die über eine Vielzahl ganz unterschiedlicher Haftsysteme verfügen, aber auch Wirbeltiere wie der Gecko.



Die Forscher wollen wissen, wie die biologischen Haft-, Reibungs- und Verklammerungssysteme funktionieren, die, nur wenige Mikro- bis Nanometer groß, doch das gesamte Tier senkrecht an einer Wand emporlaufen lassen oder kopfüber an der Decke halten. Ihre größte Herausforderung besteht dabei darin, den Untersuchungsgegenstand bei diesen Größenordnungen überhaupt experimentell fassbar zu machen.



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Inhalt:

Rätsel Geckofuß

Haftstrukturen: Je kleiner desto klebriger



Streit um die Haftkraft

Welche Wechselwirkung hält den Gecko an der Wand?



Hafthärchen im Nanotest

Rasterkraftmessungen deuten auf Mitwirkung von Wasser hin



"Geckohaftung" statt Kleben und Schweißen

Lehren aus der Natur für die Technik



UNTERRICHTSENTWURF

Arbeitsblätter, Lehrerinformation und didaktische Hinweise zum Thema

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  • SW23815

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  • Artikelnummer SW23815
  • Autor find_in_page Nadja Podbregar
  • Autoreninformationen scinexx® - sprich ['saineks], eine Kombination aus "science" und… open_in_new Mehr erfahren
  • Verlag find_in_page YOUPublish
  • Seitenzahl 100
  • Veröffentlichung 04.08.2016
  • ISBN 9783958801202

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