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Biomechanik: Der Haken an der Katzenzunge

Frrrp, frrrp, frrrp: Die zahllosen winzigen Häkchen sind das unverkennbare Markenzeichen der Katzenzunge. Ein Nachbau im Großmaßstab zeigt nun, warum es sie gibt.
Katze putzt sichLaden...

Die vielen winzigen Häkchen auf der Katzenzunge sind hervorragend an ihre Aufgabe angepasst, meinen Wissenschaftler um Alexis Noel vom Hu Biolocomotion Lab an der Georgia Tech. Allerdings nur an diese Aufgabe, wie Noel entdeckte, als ihr eigener Stubentiger ein Mikrofasertuch ableckte und mit der Zunge daran kleben blieb.

Neugierig geworden, erzählt Noel, habe sie mit ihren Kollegen die Rolle der Häkchen beim Putzen analysiert. Ihre Form habe zur Folge, dass sie sich drehen, sobald sie auf ein Hindernis stoßen, und sich dadurch nur umso tiefer darin eingraben. Leckt sich die Katze das Fell, sind die Widerstände vor allem Haarknötchen, die sich dank der Minihaken entwirren. Beim Mikrofasertuch bohrten sich die feinen Spitzen vermutlich ins Gewebe selbst und verhedderten sich.

Katzenzunge in Groß und aus KunststoffLaden...
Katzenzunge in Groß und aus Kunststoff | Die Phasen beim Putzen (oben), und Original sowie vergrößerter Nachbau (unten).

Wie sich der Bau der Zungenoberfläche auf das Putzen auswirkt, untersuchten die Wissenschaftler mit Hilfe von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und durch Nachbau einer 400-fach vergrößerten Katzenzunge im 3-D-Drucker. Auch durch den Nachbau ließen sich verknotete Haare wieder aufdröseln, schreiben sie. In beiden Fällen hätte sich außerdem gezeigt, dass sich haften gebliebene Haare durch einfaches Abstreifen in Gegenrichtung entfernen ließen.

Das Abstreifen funktioniere allerdings tatsächlich nur in eine Richtung – nämlich Richtung Rachen, was dann zur Folge hat, dass die Haarbällchen immer zuerst im Magen und dann erst auf dem Teppich landen.

Die Form der Häkchen erinnere sehr an die Krallen der Katzen. Ihre Erkenntnisse wollen die Forscher in die Entwicklung von Oberflächen einfließen lassen, die ähnliche Aufgaben haben wie die Katzenzunge, heißt es in einer Pressemitteilung; die Rede ist etwa von Haarbürsten und nach Halt suchenden Weichrobotern. Veröffentlicht haben sie ihre Ergebnisse aktuell auf der 69. Jahrestagung der Abteilung für Flüssigkeitsdynamik auf der American Physical Society in Portland.

47/2016

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 47/2016

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