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Mittwoch, 22. Mai 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Wie Polymerpelze selbstorganisiert wachsen

Montag, 19. November 2018

Forscher am Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG) des KIT sowie an US-Amerikanischen Partneruniversitäten haben ein einfaches und kostengünstiges Verfahren entwickelt, das Polymerpelze selbstorganisiert wachsen lässt.

An den Füßen von Geckos Millionen von Härchen, die es ihnen ermöglichen, an Oberflächen zu haften und sich ganz schnell wieder von ihnen zu lösen. Die Nachbildung solcher Oberflächen aus synthetischen Materialien eröffnet neue Perspektiven für unterschiedliche Anwendungen. Quelle: Skitterphoto / Pixabay.
An den Füßen von Geckos Millionen von Härchen, die es ihnen ermöglichen, an Oberflächen zu haften und sich ganz schnell wieder von ihnen zu lösen....

In der Zeitschrift "Science" stellen die Wissenschaftler um Professor Joerg Lahann, Leiter der Abteilung Neue Polymere und Biomaterialien am IFG und Direktor des Biointerfaces Institute der University of Michigan, das neue Verfahren vor: Sie benetzen zunächst einen Träger mit einer dünnen Schicht von Flüssigkristallen – Substanzen, die flüssig sind und zugleich richtungsabhängige Eigenschaften haben und die sonst vor allem für Bildschirme und Anzeigen (Liquid Crystal Displays – LCDs) verwendet werden. Nach dem Aufbringen wird die Flüssigkristallschicht mit aktivierten Molekülen bedampft. Diese reaktiven Monomere durchdringen die flüssigkristalline Schicht und wachsen in Form feiner Fasern vom Substrat her in die Flüssigkeit hinein.

Anwendung für biologische Detektoren, bioinstruktive Oberflächen und  Beschichtungen

So entstehen Polymer-Nanofasern, die sich in Länge, Durchmesser, Form und Anordnung maßschneidern lassen. Die von ihnen gebildeten komplexen, aber präzise strukturierten Polymerpelze sind für viele verschiedene Anwendungen interessant, vor allem für biologische Detektoren sowie für bioinstruktive Oberflächen, die mit ihrer Umgebung interagieren, und für Beschichtungen mit neuartigen Eigenschaften. Dazu gehören auch Oberflächen mit ähnlichen trocken haftenden Eigenschaften wie Geckofüße, wobei die Haftung bei den Nanofasern auf einer besonderen räumlichen Anordnung der Atome in den Molekülen basiert.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Science, 2018, Vol. 362, Issue 6416, pp. 804-808.

Bildquelle: Pixabay

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