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Bionik: Venusfliegenfalle als Vorbild für Oberflächen

Forscher der Universität von Massachusetts in Amherst haben ein Material entwickelt, dessen Oberfläche ihre Geometrie durch einen äußeren Reiz verändert. Inspiriert wurden sie durch die Venusfliegenfalle, die mit Hilfe eines solchen Mechanismus ihre Beute fängt.

Doug Holmes und Alfred Crosby überzogen eine Polymeroberfläche mit kleinen Löchern, die jeweils mit einer dünnen Linse aus demselben Material bedeckt sind. Die Linsen können nun zwischen einem konkaven und konvexen Zustand hin- und herwechseln, wenn sie dazu angeregt werden. In den ähnlich aufgebauten Fangblättern der Venusfliegenfalle geschieht dies, wenn ein potenzielles Opfer die kleinen Härchen darauf berührt. Innerhalb von rund hundert Millisekunden verformen sich die konkaven Linsen in konvexe. Bei der neu entwickelten Oberfläche dauert dieser Prozess mindestens dreißig Millisekunden.

Die Wissenschaftler können die Geschwindigkeit des Übergangs und die Empfindlichkeit des Auslösens sogar kontrollieren, indem sie Geometrie und Materialeigenschaften variieren. Zu einer Formänderung der Linse kommt es, wenn sich eine kritische Spannung in der Oberflächenstruktur entwickelt hat. Je nach Material kann dies etwa durch Hitze, Licht oder elektrische Spannung erreicht werden.

Als Anwendung sehen die Wissenschaftler beispielsweise Sekundenkleber, Tapeten und Farbe, die sich ohne giftige Lösungsmittel entfernen lassen. Aber auch Oberflächen, die ihr Reflexionsvermögen mit wechselnden Wetterbedingungen ändern, wären denkbar. (mp)

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