Posted in: Chemie, Technik 16. April 2012 17:21 Weiter lesen →

Gehorsamer Kleber

Foto zeigt schwarzblaue Miesmuschel, mit weißen Byssusfäden am felsigen Untergrund verankert Muscheln sind berühmt-berüchtigt für ihre Fähigkeit, sich mit einem selbst produzierten Kleber an beinahe jede Oberfläche heften zu können. Mainzer Chemikerinnen ist es gelungen, den beeindruckenden Muschelkleber nochmals zu verbessern. Die von ihnen hergestellte Variante löst auf Kommando, nämlich bei gezielter Belichtung, ihren Griff wieder.

Foto: Brocken Inaglory via Wikimedia.org (Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported)

Der neue Kleber klebt auch unter Wasser und ist darüber hinaus biokompatibel und selbstheilend, berichtet die Gruppe um Aránzazu del Campo vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung im Fachblatt „Angewandte Chemie“. Daher könnte er vor allem in der Medizin Verwendung finden, etwa als chirurgischer Klebstoff oder als Gerüst für die Züchtung von Ersatzgeweben.

Das biologische Vorbild des neuen Klebers stammt aus den Byssusfäden der Muscheln. Das Protein in dieser Muschelseide enthält mit der Aminosäure DOPA (3,4-Dihydroxyphenylalanin) den eigentlichen Kleber: einen robusten Kohlenstoffring mit zwei sauerstoffhaltigen Hydroxylgruppen, die positiv geladene Metallionen – etwa an der Oberfläche von Mineralien oder Schiffsrümpfen – regelrecht in die Zange nehmen können.

Del Campo und ihr Team stellen ihre Variante des Muschelklebers her, indem sie vier der „klebrigen“ Ringgruppen an den Enden eines kreuzförmigen Polymermoleküls befestigen. Zudem hängen die Forscherinnen noch eine stickstoffhaltige Nitrogruppe an den Ring, die stark an den Elektronen im Ring zieht. Derart unter Spannung gesetzt, kann bei energetischer Anregung mit tiefblauem Licht die Bindung zwischen dem Ring und dem Polymerrückgrat reißen und der Kleber zerfällt.

Umgekehrt verleihen eingelagerte Eisenionen dem neuen Kleber echte Selbstheilungskräfte: Wird die gallertartige Masse zerschnitten und werden die Bruchstücke dann aneinandergehalten, so können die Ringe aus einem Bruchstück das Eisen in dem jeweils anderen Stück fassen. Als Folge verschmelzen die Bruchstücke binnen Minuten wieder zu einem Ganzen.

Forschung: Zahid Shafiq, Jiaxi Cui und Aránzazu del Campo, Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Mainz; und andere

Veröffentlichung Angewandte Chemie, 10.1002/ange.201108629

WWW:
AG del Campo, MPIP Mainz
Bioadhäsion: Byssus
Klebstoffe

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Efeu klebt mit Nanopartikeln
Eisen macht Muscheln anhänglich

Posted in: Chemie, Technik
Möchten Sie den Beitrag bewerten?
SchlechtLangweiligGut zu wissenInteressantSpannend! (9 Bewertungen, im Schnitt 5,00 von 5)
Loading...

Drucken Drucken


1 Kommentar zu "Gehorsamer Kleber"

Trackback | Comments RSS Feed

  1. Frank Bayer sagt:

    zum Haben haben. Oder zum Nachdenken.