Efeublätter inspirieren Materialforschung

24. Februar 2021 13:52

Freiburg - Forschenden des auf Nanowissenschaften spezialisierten Adolphe Merkle Instituts ist es gelungen, die wachsartige Aussenhaut von Efeu- und Olivenblättern künstlich nachzubauen. Ihre Studie könnte unter anderem zur Entwicklung intelligenter Verpackungen führen.

Eine Studie von Forschenden des in Freiburg ansässigen Adolphe Merkle Instituts (AMI) könnte die Grundlage neuartiger Anwendungen bei Verpackungen, aber auch in Brennstoffzellen oder Systemen zur Medikamentenverabreichung sein. Die Forschenden studierten Architektur und Funktionen der Cuticula genannten wachsartigen Aussenhaut von Efeu- und Olivenblättern. Wie es in einem Artikel des AMI heisst, gelang es ihnen, diese in künstlichen Nanokomposit-Membranen nachzuahmen. Ihre Arbeit wurde am Mittwochvormittag in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht

Das Team der AMI-Gruppe Polymerchemie und Materialien untersuchte gemeinsam mit dem Pflanzenbiologen Lukas Schreiber von der Universität Bonn, wie diese Pflanzen über ihre Blätter überschüssiges Wasser abgeben oder Feuchtigkeit aufnehmen. Mithilfe dieser Erkenntnisse wurden diese Membranen nicht nur künstlich nachgebaut. Sie wurden auch so variiert, dass die Fliessrichtung des Wasser beeinflusst wurde.

„Solche Membranen scheinen auch technologisch nützlich zu sein, etwa in adaptiven Verpackungsfolien und anderen Anwendungen, bei denen ein geregelter und gerichteter Stofftransport erwünscht ist, wie in Brennstoffzellen und Systemen zur Verabreichung von Medikamenten“, heisst es in dem Artikel.

Diese bioinspirierte Forschung zeigt nach den Worten des Studienleiters und Doktoranden Aristotelis Kamtsikakis, dass es dabei „nicht nur darum geht, die Natur zu kopieren, sondern dass die Untersuchung künstlicher Systeme unser Verständnis natürlicher Materialien verbessern oder sogar revidieren kann“. Sein Professor Christoph Weder hofft, „dass unsere Studie als überzeugendes Beispiel für die interdisziplinäre Forschung an der Schnittstelle von Biologie und Materialwissenschaft dient“. mm

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