Forscher am Wissenschaftszentrum Straubing schaffen mit versteinerten Kiefernzapfen Grundlagen f�r neue Sensoren
 Auch die versteinerte Kierfernschuppe biegt sich bei Befeuchtung gegen die
Schwerkraft aufw�rts und bei Trocknung wieder zur�ck in ihre
Ausgangsposition. Bild: BP, WZS) | Straubing,
7. September 2016 (jft) � In der Welt der Pflanzen sind Kapillarkr�fte ein wichtiger Bewegungsantrieb. Diese sorgen daf�r, dass sich por�se Materialien bei Fl�ssigkeitsaufnahme ausdehnen. Dazu geh�ren zum Beispiel Zapfen von Nadelb�umen. Forschern der Professur f�r Biogene Polymere der Technischen Universit�t M�nchen am Wissenschaftszentrum Straubing ist es gelungen, diesen pflanzlichen Antrieb auch dann zu erhalten, wenn die pflanzlichen Bestandteile
durch k�nstliche Versteinerung ersetzt wurden. Damit schufen sie die
Grundlagen f�r eine neue Generation von Sensoren. |
| �Zusammen mit dem Institut f�r Physik der �sterreichischen Montanuniversit�t Leoben und dem Max-Planck-Institut f�r Kolloid- und Grenzfl�chenforschung in Potsdam haben wir ein zuvor entwickeltes und verfeinertes �Bio-Templatierungsverfahren� zum ersten Mal f�r die Herstellung eines Materials mit strukturbasierter Funktion verwendet�, so Dr. Daniel Van Opdenbosch, Forscher am Wissenschaftszentrum Straubing. Mit diesem Verfahren lassen sich Kiefernzapfen k�nstlich versteinern. Hierbei werden die biologischen Bestandteile vollst�ndig in das technische Material Silikatglas umgewandelt. Aufw�ndige Untersuchungen am Teilchenbeschleuniger BESSY II in Berlin zeigten, dass dabei die innere Struktur des Kieferzapfens erhalten wurde. Vor allem wurde der Kiefernzapfen durch das neue Templatierungsverfahren komplett - bis hinunter auf die kleinste Ebene von millionstel Millimetern - versteinert. Van Opdenbosch weiter: �Wir konnten erreichen, dass sich der transformierte K�rper wie sein biologisches Original bei Feuchtigkeitsaufnahme bewegt. Die Schuppen der versteinerten Zapfen biegen sich bei Befeuchtung gegen die Schwerkraft aufw�rts und bei Trocknung wieder zur�ck in ihre Ausgangsposition.� Durch das genaue Abformen von Pflanzenstrukturen, und dem damit verbundenen Erhalt von charakteristischen Eigenschaften, versprechen sich die Forscher neue M�glichkeiten bei der Entwicklung von Funktionsmaterialien. Basierend auf den bisherigen Ergebnissen ist laut der Wissenschaftler bereits die Herstellung von por�sen keramischen, mehrlagigen Sensoren mit relativ geringem technischem Aufwand m�glich. Diese neuen Sensoren reagieren auf �nderungen der Feuchtigkeit mit Bewegung. Damit lie�en sie sich in chemisch aggressiven und physikalisch anspruchsvollen Umgebungen einsetzen, um hier verl�sslich Messen, Schalten und Steuern zu k�nnen. Herk�mmliche bimetallische oder zweilagige Aktuatoren sind wegen ihrer Zusammensetzung aus Metallen oder Kunststoffen anf�llig f�r Zersetzung durch Korrosion, S�uren und Basen, Oxidation, hohe Temperaturen und Strahlung. Gegen alle dieser Einfl�sse sind Keramikoxide im besonderen Ma�e- widerstandsf�hig. Das Projekt �Hierarchically structured porous ceramics and composites from nanocasting of plant cell walls� wurde im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1420 �Biomimetic Materials Research: Functionality by Hierarchical Structuring of Materials� durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gef�rdert. Die Wissenschaftler ver�ffentlichten ihre Forschungsergebnisse im angesehenen Fachjournal �Advanced Materials� (6. Mai 2016, DOI-Kennzahl 10.1002/adma.201600117). Die agrarwissenschaftlichen Lehrst�hle der TUM pr�sentieren ihre aktuellen Forschungsprojekte auf dem Zentralen Landwirtschaftsfest vom 17. bis 25. September 2016 in Halle 7 am Stand Nummer 7023. |
