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Materialforschung: Klettern mit künstlichen Geckofüßen

Manche Gecko-Arten haben stark haftende Füße und können damit mühelos Wände hochklettern und sogar kopfüber an Glasscheiben entlanglaufen. Ihre Zehen sind mit Milliarden feinster Härchen bedeckt, die zusammen eine riesige Oberfläche aufweisen. Setzt das Tier den Fuß auf, wirken anziehende Van-der-Waals-Kräfte zwischen den Härchen und dem Untergrund, die den Gecko "kleben" lassen. Durch Anwinkeln des Fußes kann sich das Tier wieder lösen.

Wissenschaftler um Elliot Hawkes von der Stanford University (USA) haben ein Material entwickelt, das auch Menschen diese Fähigkeit verleiht. Sie rüsten erwachsene Probanden mit zwei handtellergroßen Greifern aus, die mit je 24 Kacheln bedeckt sind. Jede Kachel ist mit zahlreichen nano- bis mikrometergroßen Keilen überzogen – analog den Härchen des Geckofußes – und über eine Art Sehne mit dem Greifer verbunden. Die Sehne wird unter Belastung weich und versteift bei Entlastung wieder, was dafür sorgt, dass sich das am Greifer hängende Gewicht gleichmäßig auf alle Kacheln verteilt – ein als "degressive Lastenverteilung" bezeichnetes Prinzip.

Es erlaubt dem Kletterer, einen Greifer aufzusetzen, sich über eine Fußstütze an ihn zu hängen, sodann den anderen Greifer abzulösen und nach oben zu versetzen, um sich anschließend an diesen zu hängen und so weiter. Allerdings haftet das Material bislang nur auf Glasoberflächen.

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  • Quelle

Hawkes, E. W.: Human Climbing with Efficiently Scaled Gecko-inspired Dry Adhesives. In: Journal of the Royal Society Interface, 12:20140675, 2014