Selbsthaftende Härchen, selbstreinigende Oberflächen - was sich Techniker von der Natur abschauen.
Die Technik ist hart und glatt, die Natur weich und rau. So unterschiedlich erscheinen Dinge, die die Natur hervorbringt und jene, die wir schaffen - man vergleiche nur einen stählernen Schiffsrumpf und einen Wal. Doch die beiden so unterschiedlich wirkenden Sphären wachsen schön langsam zusammen - und die entsprechende Wissenschaft, die Bionik, wird immer praxisrelevanter.
Diesen Trend eindrucksvoll bestätigt haben nun zwei Forschergruppen, eine in den USA und eine britisch-russische. Sie haben die faszinierende Klebefähigkeit von Geckos nachgebaut, die, egal auf welchem Untergrund, Wände oder Bäume hoch- und kopfüber herumspazieren können.
Lange war umstritten, woher diese imposante Haftfähigkeit stammt - bis nun der experimentelle Beweis gelungen ist, dass dafür kein Klebstoff verantwortlich ist, sondern sehr schwache Molekularkräfte. Diese werden dadurch wirksam, dass die Oberfläche der Beinchen durch Millionen feinster Härchen stark vergrößert ist.
Die Wissenschaftler haben diese Struktur mit den Methoden der modernen Nanotechnologie nachgebaut. Zuerst wurde eine Vorlage mit ultrafeinen Löchern hergestellt - unter anderem aus feinporigen Filtern oder aus Wachs, das mit der Spitze eines Atom-Kraft-Mikroskops perforiert wurde. Danach wurde diese mit Kunststoffen ausgegossen. Das Ergebnis: eine Fläche, die mit einer Milliarde Härchen oder Noppen pro Quadratzentimeter überzogen ist, die jeweils dünner als ein Millionstel Meter sind. So primitiv diese technischen Strukturen im Vergleich mit den viel komplexeren natürlichen Vorbild auch sind - ein Gewicht von einigen Kilogramm konnt damit an die Labordecke geheftet werden.
Die Vision: Schuhe, mit denen man an der Decke spazieren kann.
Allerdings ist die Klebrigkeit noch nicht stabil genug, nach sieben Zyklen lässt sie deutlich nach. Und: Für eine Massenproduktion ist das Verfahren noch viel zu teuer. Laut den britischen Forschern würde ein Quadratmeter einige zehntausend Pfund kosten. Die Vision, künftig Schuhe kaufen zu können, mit denen man Wände hoch und an der Decke spazieren kann, ist aber dennoch intakt.
Am Markt sind schon andere nanostrukturierte raue Oberflächen, die der Natur abgeschaut wurden. Darunter der "Lotos-Effekt". Viele Pflanzen tragen auf ihrer Haut Wachskriställchen, an denen Wasser und Schmutz abperlt. Deutschen Forschern ist es schon vor einigen Jahren gelungen, diese Strukturen nachzuahmen und haben sie etwa in einen Lack integriert: Nach dem Anstreichen bekommt eine Oberfläche eben jene abweisenden Eigenschaften - was unter anderem heißt: Autowaschen und Fensterputzen gehören der Vergangenheit an.
Freilich: Preislich können diese Materialien noch nicht mit herkömmlichen Produkten mithalten - die Eroberung eines Massenmarktes blieb bislang aus.