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SENDETERMIN So, 22.1.2017 | 13:00 Uhr | SWR Fernsehen

Thema 1 Krötenechsen als Vorbild für neue Oberflächenstruktur

Bionische Oberflächen sind im Alltag nicht mehr wegzudenken. Deutsche Wissenschaftlicher haben sich nun ein besonderes Merkmal der Texanischen Krötenechse abgeschaut. „Die große Show der Naturwunder“ stellte die einzigartige Eigenschaft der Krötenechse vor und zeigte, wie sie zum Vorbild für eine neue, intelligente Oberflächenstruktur wurde.

Die Texanische Krötenechse ist in den trockenen Wüsten Nordamerikas beheimatet. Um trotz der kargen Umgebung genügend Wasser zum Trinken zu bekommen, hat sie sich mit einer besonderen Hautstruktur an ihren Lebensraum angepasst: Die Haut ist schuppig und extrem wasseranziehend. Es reicht aus, wenn sie mit dem Körper an Grashalmen entlang streift und so den feuchten Tau aufsammelt. Dann wird das Wasser in kleinen Kanälen zwischen ihren Hautschuppen sogar gegen die Schwerkraft zum Mund transportiert. Das ist aufgrund ihrer besonderen Struktur möglich: Immer zwei Kapillarkanäle liegen leicht versetzt nebeneinander und sind in der Mitte in bestimmten Abständen verbunden. Zusätzlich verengen sich die Kanäle und weiten sich danach wieder sprunghaft. Dieses Kanalnetzwerk wird in Richtung Maul immer enger. So kann sich die Flüssigkeit durch die Oberflächenspannung immer weiter in die gewünschte Richtung bewegt – nämlich zum Maul.

Bionische Oberfläche für Technik und Medizin

Deutsche Wissenschaftler haben sich dieses Prinzip nun zunutze gemacht und eine bionische Oberfläche entwickelt, die ebenfalls Flüssigkeiten gezielt nur in eine Richtung – und auch gegen die Schwerkraft – transportieren kann. Wie das funktioniert, zeigte Ranga Yogeshwar zusammen mit Dr. Philipp Comanns von der RWTH Aachen: Die bionische Struktur wurde in eine Kunststoffplatte gelasert. Auf diese Platte wurde in der „großen Show der Naturwunder“ gefärbtes Wasser getropft – und sofort stieg das Wasser durch die winzigen Kanäle auf der Platte nach oben.

Dieser passive Transport kann bei vielen technischen Prozessen sehr nützlich sein: So könnte man die künstliche Krötenechsenhaut in ein paar Jahren für die bessere Schmierung von Motoren nutzen. Das Motoröl bleibt immer dort, wo der Motor es braucht – nämlich überall an den beweglichen Teilen. Es rutscht also auch nach längerem Stillstand des Motors nicht herunter – zum Beispiel wenn man mal länger in den Urlaub fährt oder das Auto über Winter nur in der Garage steht. Das verringert den Verschleiß des Motors. Ein weiteres Beispiel ist die medizinische Nutzung: Solche Strukturen könnten in Zukunft in Wundauflagen eingearbeitet werden. Diese würden dann zwar Flüssigkeit von der Wunde wegleiten, aber keine Flüssigkeit von außen an die Wunde heranlassen.

aus der Sendung vom

So, 22.1.2017 | 13:00 Uhr

SWR Fernsehen

Mann schaut auf Testbild

Sendetermine

19. Mai 2018, 20:15 Uhr, HR
(Sendung vom 26. Mai 2016)