Posted in: Chemie, Technik 27. März 2008 12:47 Weiter lesen →

Efeu klebt mit Nanopartikeln

Foto zeigt die typischen fünflappigen Blätter rein vegetativer EfeusprosseEin erstaunlicher Kleber verleiht Efeu seine hartnäckige Anhänglichkeit, haben amerikanische Chemiker entdeckt. Das von den Haftwurzeln der Pflanze produzierte Sekret ist demnach keine einheitliche Paste. Vielmehr enthält es unzählige, kaum einen Zehntausendstel Millimeter große Partikel.

Efeu setzt auf „grüne“ Nanotechnologie, um sich nach oben zu arbeiten. Foto: Jil M. Swearingen, National Park Service

Schon Charles Darwin hatte bemerkt, dass der Efeu einen biologischen Kleber einsetzt, während sich andere Kletterpflanzen mit mechanischen Mitteln nach oben arbeiten. „Bis heute ist jedoch ungeklärt, woraus dieses Sekret besteht und wie genau es mit dem Klettermechanismus des Efeu in Verbindung steht“, erklärt Mingjun Zhang von der University of Tennessee.

Die Haftwurzeln des Efeu sind mit sternförmigen, einige Zehntel Millimeter großen Scheiben gespickt, berichten Zhang und Kollegen im Fachblatt „Nano Letters“. Diese Haftscheibchen geben wiederum das gelbliche Sekret ab, das bereits Darwin beobachtet hatte. Um mehr über dessen Beschaffenheit zu erfahren, ließen die Forscher Efeuzweige auf Platten aus Silizium und Silikaten festwachsen, entfernten dann die Wurzeln und studierten das eingetrocknete Sekret mit Hilfe eines Rasterkraftmikrokops. Zu ihrer Verblüffung fanden sie einheitliche, etwa 70 Nanometer große Kügelchen.

Einer ersten chemischen Analyse zufolge, bestehen diese Nanopartikel aus einem Cocktail langkettiger Kohlenwasserstoffe. Zumindest einige dieser unpolaren Ketten scheinen einen „Kopf“ mit Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen zu tragen. Diese polaren Kopfgruppen könnten wiederum schwache, in der Summe jedoch kräftige Bindungen zu ebenfalls polaren Unterlagen aus Zellulose oder Mineralien herstellen, vermuten Zhang und Kollegen.

Ein solcher Klettermechanismus habe zahlreiche Vorzüge, schreiben die Forscher. „Einerseits braucht es keine Gelenke und komplizierten Mechaniken, andererseits ist der Mechanismus genügend flexibel, um eine Anpassung an die verschiedensten Umgebungen zu erlauben.“ Vielleicht könne der Efeu auch technische Anwendungen inspirieren.

Forschung: Mingjun Zhang, Department of Mechanical, Aerospace and Biomedical Engineering, University of Tennessee, Knoxville; Maozi Liu, Harry Prest und Steve Fischer, Agilent Labs, Santa Clara, Kalifornien

Veröffentlichung Nano Letters, DOI 10.1021/nl0725704

WWW:
Homepage Mingjun Zhang
Efeu
Klettergehölze und ihre Verwendung
Klebstoffe

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