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Wie eine zähe Flüssigkeit Härchen halten Insekten fest

Winzige Härchen macht es Fliegen und Käfern möglich, an der Decke zu laufen und der Schwerkraft zu trotzen. Dabei verhalten sich die vielen tausend Haare an einem Insektenbein beim Kontakt mit der Oberfläche wie eine zähe Flüssigkeit, wie jetzt Forscher der Ruhr-Universität Bochum mittels Röntgenmikroskopie erstmals beobachten konnten. Dieses "viskoelastische Fließen" vergrößere die wirksame Kontaktfläche und ermögliche so eine hohe Haltekraft, die das Körpergewicht übertreffe und das Tier an der Decke halte, teilt die Hochschule mit.

Schon antike Philosophen wunderten sich über die Fähigkeit von Insekten, an der Decke zu laufen. Als Ursachen wurden Haken, Saugnäpfe oder klebrige Flüssigkeiten vermutet. Doch in jüngerer Zeit zeigte sich, dass ein Insektenfuß aus Tausenden von feinen, mikrometerkleinen Härchen besteht, die über hohe Adhäsionskräfte an der Oberfläche haften. Prinzip ist das Unterteilen der Kontaktfläche in sehr viele Einzelkontakte. Eine Fliege etwa besitzt den Angaben zufolge mehr als 5000 Hafthärchen. Je schwerer das Tier, desto zahlreicher und feiner sind die Haare. So verfügen Geckos über etwa 500.000 feinste Härchen mit Abmessungen von nur 0,2 bis 0,5 Mikrometern.

Trick beim Laufen

Mit bisherigen Techniken wie der Elektronenmikroskopie war es nicht möglich, die feinen Hafthaare im frischen Kontakt mit dem Untergrund zu studieren, da man die Proben trocknen und im Vakuum untersuchen musste. Mit einem Röntgenmikroskop gelang den Bochumer Forschern dies nun, und zwar in einer Auflösung von etwa 30 Nanometern.

Sie fanden bei den Hafthärchen von Fliegen und Käfern ein viskoelastisches Fließen der Haarenden vor. Diese vergrößerten sich beim Kontakt mit der Oberfläche wie eine zähe Flüssigkeit. Die Insekten erreichen damit eine Anpassung an die Rauigkeit der Oberfläche und ein Vergrößern der wirksamen Kontaktfläche. Beides steigert die Haltekraft.

Zum Abheben der Füße müssen die Insekten allerdings einen Kniff benutzen: Sie ziehen die Hafthärchen vermutlich von der Seite her ab, wie man einen Streifen Klebeband abzieht. Ziel der Forscher ist jetzt die Entwicklung von Polymerhaftfolien, die auf dem Prinzip der Insektenhaftung beruhen. "Der Traum, wie Spiderman an den Wänden von Hochhäusern zu kleben", rücke mit den neuen Erkenntnissen ein Stück näher, heißt es.

Quelle: ntv.de