Freitag, 12. Oktober 2007

Baumfrosch als Vorbild: Wiederverwendbarer Kleber

Nach dem Vorbild von Baumfrosch-Füßen haben indische Wissenschaftler einen superfesten und mehrfach verwendbaren Kleber entwickelt. Neuartig ist die Einbettung von luft- und flüssigkeitsgefüllten Kanälen in den Klebestreifen, berichten die Forscher im Journal "Science". Bereits zuvor gab es eine Reihe superklebender Materialien nach tierischen Vorbildern, wie etwa dem des Geckos. Dass diese Tiere kopfüber unter der Decke laufen können ohne abzustürzen, liegt vor allem an den unzähligen winzigen gespaltenen Haaren, die sie unter ihrer Fußsohle besitzen. Diese reagieren über so genannte van-der-Waals-Kräfte mit den Atomen an der Oberfläche und sorgen so für die extreme Haftwirkung.

Bisherige industrielle Kleber haben stets solche Oberflächenstrukturen imitiert, schreiben Ashutosh Sharma und seine Mitarbeiter vom Indian Institute of Technology (Kanpur/ Indien). Sie konzentrierten sich hingegen nun auf Strukturen, die unter der Oberfläche liegen. Baumfrösche etwa besäßen unter ihren Füßen winzige Polster, die für die Klebkraft mitverantwortlich seien. Die sechseckigen Mikrokammern sind von winzigen schleimgefüllten Kanälen umgeben. Sharma bettet nach diesem Vorbild Mikrokanäle in die Klebfläche ein. Diese waren entweder mit Luft oder Öl gefüllt. Wie die Experimente zeigten, verhindern die Kanäle, dass sich beim Abziehen des Klebers von der Oberfläche unkontrollierte Risse über die Klebfläche ausbreiten. Dies ist bei herkömmlichen Klebstoffen der Fall und hat zur Folge, dass die Klebkraft nachlässt. Mit den neuen Kanälen ermöglichten die Forscher ein wiederholtes Kleben und Ablösen, ohne dass die Klebkraft nachließ. Abhängig von der Dicke der Klebschicht, dem Durchmesser der Kanäle und ihrer Füllung steigerten die Wissenschaftler die Klebkraft bis auf das 30fache.

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