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Materialforschung: Neues rutschfestes Material

Rutschfest | Ein mit Polypropylen-Mikrofasern beschichtetes Geldstück rutscht nicht von einer Glasoberfläche ab.
Geckofüße dienten Forschern der Universität von Kalifornien in Berkeley um Ronald Fearing als Vorbild für ein neues, sehr rutschfestes Material. Auf die Oberfläche eines Geldstückes aufgebracht, verhindert es dessen Abgleiten von einer beinahe im rechten Winkel stehenden Glasplatte, ohne es festzukleben. Anders als bei Geckofüßen beruht der Effekt aber nicht auf Adhäsion, sondern auf Reibung.

Das neue Material besteht aus senkrecht stehenden, mikroskopisch kleinen Kunststofffasern aus Polypropylen, von denen sich 42 Millionen auf einem Quadratzentimeter befinden. Die einzelnen Fasern haben nur ein Hundertstel der Dicke von einem menschlichen Haar und sind 0,02 Millimeter lang.

Polypropylen-Mikrofasern | Elektronenmikroskopisches Bild von Polypropylen-Mikrofasern
Der Durchmesser der Kunstfasern stimmt ungefähr mit dem von feinsten Strukturen am Ende der Härchen unter den Füßen von Geckos überein. Mit Hilfe dieser Strukturen ist es den Reptilien möglich, auch über Kopf an glatten Flächen zu haften – wobei sich die Härchen nicht in kleinen Unebenheiten verhaken, sondern die schwächste bekannte Art molekularer Wechselwirkungen, die Van-der-Waals-Wechselwirkungen, eingehen. Die van-der-Waals-Kräfte kommen nur bei sehr engem und ausreichendem Oberflächenkontakt zum Tragen. Die künstlich produzierten Fasern haften nicht, weil sie zu starr sind, um den dafür nötigen Oberflächenkontakt herstellen zu können.

Haft-Härchen unter einem Geckofuß | Feinste Härchen (Setae) unter einem Geckofuß
Üblicherweise finden weiche, elastische Stoffe, wie Gummi, Verwendung als rutschfeste Materialien. Sie neigen jedoch dazu, klebrig zu sein – im Gegensatz zu den Propylenfasern. Die Forscher wollen die Fasern so weiterentwickeln, dass sie zusätzlich zur Reibung wie die Geckofüße haften und sich ohne Rückstände wieder ablösen lassen.

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