Zart und dennoch robust

  • 26. July 2016

Laser-Experimente liefern neue Erkenntnisse über Spinnen­seide.

Experimenten mit Laserstrahlen haben neue Erkennt­nisse über die Be­schaffen­heit von Spinnen­seide ge­liefert. Wie Forscher der Uni Leipzig und ihre aus­ländischen Partner heraus­fanden, weist die Schall­aus­breitung inner­halb der Ver­zwei­gungen Ano­malien auf, die beispiels­weise die Aus­breitung mecha­nischer Schwin­gungen für bestimmte Fre­quenzen blockiert. Die Wissen­schaftler schreiben das dem hierar­chischen Auf­bau von Spinnen­seide zu, also den raffi­nierten Verflech­tungen in ganz unter­schied­lichen Größen­ord­nungen.

Spinnenseide

Abb.: Zart und zäh zugleich: Spinnen­seide besitzt eine raffi­nierte Hierarchie und Ordnung auf ver­schie­densten Längen­skalen. (Bild: M. Anton & P. Papa­do­poulos, U. Leipzig & MPI für Poly­mer­forschung)

„Die Seide aus den Netzwerken von Spinnen zeichnet sich durch außer­ordent­liche mecha­nische Eige­nschaften aus. Sie hat die höchste Zähig­keit aller natür­lichen und künst­lichen Mate­rialien, die es gibt“, erklärt Friedrich Kremer von der Uni Leipzig. Kremer und seine Kollegen haben die Spinnen­seide durch starke Laser­strahlen in Schwin­gungen versetzt. Das Licht wurde reflek­tiert. „Daraus ist die Geschwin­dig­keit ables­bar, mit der sich der Schall in der Spinnen­seide aus­breitet“, so Kremer. Die Ano­malien, die dabei fest­ge­stellt wurden, weisen sonst nur ganz speziell auf­ge­baute, künst­lich her­ge­stellte Meta­mate­rialien auf.

Spinnenseide könnte künftig aufgrund ihrer besonderen Eigen­schaften in vielen Bereichen An­wendung finden. So könne sie bei schweren Ver­bren­nungen als leichtes und dennoch stabiles Stütz­gewebe ein­ge­setzt werden, das Wund­flüssig­keit abfließen lässt. Auch als Fäden bei Opera­tionen sei das bio­logisch abbau­bare Material denk­bar. Ebenso könnten kugel­sichere Westen mit der robusten Spinnen­seide her­ge­stellt werden und seien dann wesent­lich leichter als die heutigen Modelle. „Das ist ein riesiges Poten­zial“, betont Kremer. Je mehr über die Struktur und die Eigen­schaften von Spinnen­seide bekannt ist, desto schneller könnten diese Anwen­dungen in die Praxis umge­setzt werden.

AML / RK

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