Forschung zu Efeublättern könnte der Entwicklung neuer Verpackungsmaterialien dienen

Forscher der Universität Freiburg haben herausgefunden, wie Blätter Wasser aufnehmen, und diesen Mechanismus für die Industrie nachgebildet. Ihre Erkenntnisse könnten zur Entwicklung neuer Verpackungsmaterialien führen. 

Die sogenannte Kutikula, das dünne Häutchen über der äussersten Zellschicht eines Blattes, umschliesst dieses und bewahrt es davor, auszutrocknen. Es dient also als schützende Membran. Bei Efeu- oder Olivenblättern hat die Kutikula eine asymmetrische Struktur. Bisher war nicht bekannt, wie diese Blätter Wasser aufnehmen oder abgeben.

Wie das genau funktioniert, haben Forscher am Adolphe-Merkle-Institut (AMI) der Universität Freiburg nun herausgefunden und die Membran nachgebildet. Das schreibt die Universität Freiburg in einer Mitteilung. Dafür haben sie die Kutikulas aus Efeu- und Olivenblättern isoliert und analysiert, wie diese das Wasser regulieren. Die Forscher haben gezeigt, dass die asymmetrischen Strukturen dieser Blätter zu einer höheren Wasserdurchlässigkeit in beiden Richtungen führen. Je nachdem, ob es trocken oder feucht ist, nimmt die Kutikula also mehr oder weniger Wasser auf. So dient sie in trockenen Zeiten als Wasserspeicher, und bei Nebel oder Regen kann sie überschüssiges Wasser abgeben.

Natürliche Mechanismen für Verpackungsfolien

Was in der Natur funktioniert, kann auch bei Verpackungsmaterialien dienlich sein. Die entwickelten künstlichen Membranen wiesen ähnliche feuchtigkeitsregulierende Eigenschaften auf. Sie versprechen industriell nützlich zu sein, zum Beispiel in Verpackungsfolien und anderen Anwendungen, bei denen ein solcher Flüssigkeitstransport erwünscht ist, heisst es in der Mitteilung. «Wir hoffen, dass unsere Studie als Beispiel für die Synergien dient, die durch Forschung an der Schnittstelle von Biologie und Materialwissenschaft entstehen können», sagt Professor Christoph Weder, Leiter der Forschungsgruppe Polymerchemie und Materialien. Die Resultate der Studie sind in der führenden Fachzeitschrift «Nature Communications» veröffentlicht worden.