Nanofasern flechten wie mit Spinnenbeinen

Linzer Forscher schauen sich Tricks aus der Natur ab.

Sie sind die Experten, wenn es darum geht, feinste Fäden zu ziehen – was nicht zuletzt ihr Name verrät: Spinnen flechten mit ihren Netzen wahre Kunstwerke, mit denen sie ihre Beute fangen. Damit diese auch wirklich hängen bleibt, haben die Tiere zwei verschiedene Methoden entwickelt, um ihre Fäden klebrig zu machen: Sogenannte ecribellate Spinnen hängen Tropfen mit klebriger Flüssigkeit an die Fangfäden. Echte Webspinnen (Cribellatae) hingegen umwickeln sie mit einer feinen Wolle aus Nanofasern, die allein aufgrund ihrer Feinheit klebt. „Je dünner eine Faser ist, desto dominanter werden die Van-der-Waals-Kräfte“, erklärt Johannes Heitz vom Institut für Angewandte Physik der Johannes Kepler Universität Linz den Effekt. „Das sind dieselben Kräfte, die es auch Geckos ermöglichen, glatte Wände hochzulaufen.“

 

Oberfläche aus 3-D-Drucker

Dieser Effekt macht den Umgang mit Nanofasern aber auch extrem schwierig, denn sie bleiben an praktisch jeder Oberfläche kleben. Dabei könnte man sie als Werkstoffe für eine Vielzahl potenzieller Anwendungen einsetzen, von medizinischen Allergenfiltern bis zu Membranen für Brennstoffzellen. Ein Team von Wissenschaftlern um den Linzer Forscher will daher die Methoden der cribellaten Spinnen nachahmen.

Nach Ansicht der Forscher ist die Nanostruktur an den Hinterbeinen der Tiere dafür verantwortlich, dass sie sich nicht selbst in ihrem Netz verheddern. In einem mit 1,3 Millionen Euro geförderten EU-Projekt werden diese Strukturen nun für den industriellen Einsatz erprobt. Dafür wurde in einem ersten Schritt an der Uni Linz mithilfe hochauflösender 3-D-Druckverfahren die Oberfläche der Spinnenbeine nachgebaut. „Die ersten Experimente sind vielversprechend“, meint Heitz. In Zukunft sollen die Strukturen dann per Laser erzeugt werden. (APA/däu)

("Die Presse", Print-Ausgabe, 05.10.2019)