Haftkraft gegen die Brandung

In Medizin und Technik gäbe es viele Anwendungen für Substanzen, die in feuchten Umgebungen gut kleben. Doch solche Stoffe zu finden, fällt in der Materialwissenschaft nicht leicht – allzu oft läuft es auf Versuch und Irrtum hinaus. Die Natur hat hingegen über Jahrmillionen diverse hocheffiziente Klebstoffe hervorgebracht: Mixturen von Proteinen, mit denen sich etwa Mikroorganismen oder Muscheln unter Wasser auf jedweder Oberfläche fest verankern.

Mehr als 24 000 solcher natürlicher Haftproteine hat ein japanisches Forschungsteam analysiert und daraus 180 neue Grundrezepturen entwickelt. Die Fachleute vermaßen anschließend die Eigenschaften der damit hergestellten Klebstoffe und trainierten auf dieser Datengrundlage einen KI-Algorithmus. Der wiederum optimierte die Struktur der endgültigen Hydrogele. Eines davon nutzten die Wissenschaftler bei Demonstrationsexperimenten, um ein zwei Zentimeter großes Loch am Boden eines drei Meter hohen Wassertanks abzudichten – der Flicken hielt mehr als fünf Monate lang. Weniger praktisch, aber auf andere Weise imposant: Mit einer zweiten Mixtur befestigten sie ein Quietscheentchen auf einem Stein an der Meeresküste.