Kleben ohne Klebstoff
VolkswagenStiftung bewilligt rund 810.000 Euro für ein interdisziplinäres Projekt zur Herstellung Klebstoff-freier Verbindungstechniken
Die Natur hält eine Vielzahl von ausgefeilten Techniken bereit, die die Forscher zuweilen vor große Rätsel stellen. Dazu zählt auch das sogenannte Gecko-Prinzip: Der Gecko ist neben einigen Spinnen und Insekten in der Lage, kopfüber an der Decke zu laufen - und das sogar auf glatten Glasflächen. Zwar weiß man mittlerweile, dass schwache elektrostatische Anziehungskräfte zwischen Atomen, die Van-der-Waals-Kräfte, für jene erstaunliche Fähigkeit verantwortlich sind, doch ist es bisher nur im Labor gelungen, das Prinzip nachzustellen. Im großen Maßstab ließ sich der rückstandsfreie "Gecko-Kleber" noch nicht herstellen. Dabei wäre ein solcher Haft-Mechanismus heiß begehrt, etwa in der Medizintechnik und der Robotik. Ein Team von Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen will diese Lücke nun schließen. Die VolkswagenStiftung unterstützt die Suche nach dem Klebstoffersatz mit rund 810.000 Euro im Rahmen der Initiative "Offen für Außergewöhnliches".
Die Forscher - Biologen, Physiker, Chemiker, Werkstoffwissenschaftler und Ingenieure - setzen an der Schnittstelle zwischen Grundlagen- und angewandter Forschung an. Mit dabei sind Professor Dr. Eduard Arzt, Dr. Aránzazu del Campo und Professor Dr. Michael Veith vom Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken, Dr. Andreas Gombert vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg und Dr. Christofer Arisandy von der BASF AG in Ludwigshafen. Gemeinsam wollen die Wissenschaftler dem Gecko-Prinzip bis ins Detail auf die Spur kommen und es mit geeigneten Materialien und Herstellungstechnologien zur großtechnischen Anwendung bringen. Das Potenzial ist riesig, umfasst es doch alle möglichen Befestigungsarten vom wieder verwendbaren Klebeband bis hin zu "Gecko-Schuhen" für Roboter.
Am Saarbrücker Leibniz-Institut für Neue Materialien wird es zunächst darum gehen, die Struktur der Oberflächen zu bestimmen, die aneinander haften sollten. Weiteres Ziel ist es, neue Materialien mit den gewünschten Eigenschaften zu entwickeln. Ob Oberflächen aneinander haften oder nicht, hängt vor allem von ihren Strukturen ab; hier spielen Polymeroberflächen im Mikro- und Nanobereich eine Rolle. Die neuen Materialien werden anschließend am Freiburger Fraunhofer-Institut in die richtige Form gebracht. Mit Blick auf die künftige Anwendbarkeit werden die Untersuchungen zum gesamten Herstellungsprozess von der BASF AG begleitet. Grundlagen- und angewandte Forschung bis hin zur vorindustriellen Fertigung eines Prototyps sind somit von Beginn an gekoppelt. Gelingt der Durchbruch beim klebstofffreien Kleben nach Gecko-Prinzip, würde das mit Sicherheit einiges und vielleicht auch einige auf den Kopf stellen.
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