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Biophysik: Plastische Hafthaare

Schon Aristoteles spekulierte darüber, weshalb Insekten an der Decke laufen können. Inzwischen kennen wir die Antwort: Nanometerfeine Härchen an den Füßen, Setae genannt, vermitteln durch ihre große Oberfläche die nötige Haftkraft. Wissenschaftler um Thomas Eimüller von der Ruhr-Universität Bochum wollten es aber noch genauer wissen. Sie fragten sich, was im Detail passiert, wenn die Haare mit einer Oberfläche in Kontakt kommen. Das überraschende Ergebnis: Die Enden verhalten sich als hochviskose Flüssigkeit und laufen wie Pfannkuchenteig auseinander.

Mit dem Röntgenmikroskop des Synchrotronstrahlungslabors BESSY II in Berlin gelang es dem Team, die Hafthaare in ihrem natürlichen Zustand mit einer Auflösung von wenigen Nanometern abzubilden. „Wir sehen, dass sich die ursprünglich eher zylinderförmigen Haare beim Kontakt mit der Oberfläche fächerförmig verbreitern“, beschreibt der Forscher seine Ergebnisse. Wie Querschnittsbilder der Setae erkennen ließen, bestehen die Haarspitzen (Spatula) aus mehreren Schichten, die über Nanofasern elastisch miteinander verbunden sind.

Durch die Verformung vergrößert sich die Kontaktzone, zusätzlich schmiegen sich die Setae enger an raue Oberflächen an. Die Haftkraft nimmt dadurch zu. Um die fester gebundenen Haare wieder abzulösen, müssen Insekten daher wohl einen Trick anwenden: Sie ziehen die Hafthärchen wie ein Stück Klebeband von der Seite her ab.

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