Freiburg 12.10.2018

Was wir von Geckofüssen lernen können

Kein Klebstoff, sondern elektrische Anziehungskräfte sorgen dafür, dass Geckos an der Glasscheibe haften bleiben.
Dem modernen Menschen soll zugutekommen, was die Evolution in Millionen von Jahren hervorgebracht hat. Darum lässt sich die Forschung immer wieder von der Natur inspirieren. Eine Ausstellung im Naturhistorischen Museum Freiburg zeigt, wie das geht.

Wie schafft es ein Gecko, selbst auf glatten, vertikalen Flächen nie den Halt zu verlieren? Warum bleiben hydrophobe Pflanzen wie der Schwimmfarn auch in einer nassen Umgebung immer trocken? Und was macht Spinnenseide so stark, reissfest und elastisch? – Die Antworten auf solche Fragen sind nicht nur interessant, um Naturphänomene zu verstehen, sondern bringen auch wertvolle Erkenntnisse für die Industrie oder die Medizin. Darum untersuchen Wissenschaftler auf der ganzen Welt die Innovationen der Evolution und lassen sich von der Natur inspirieren, um das Leben der Menschen einfacher zu machen.

Haftbänder und Seidenfasern

Mit genau solchen Forschungen befasst sich auch der Nationale Forschungsschwerpunkt für bioinspirierte Materialien am Adolphe-Merkle-Institut in Freiburg (siehe Kasten). Das Institut hat nun zusammen mit dem Naturhistorischen Museum Freiburg die Ausstellung «Inspiration Natur» konzipiert, um seine Arbeit einem breiteren Publikum bekannt zu machen. Anhand von sechs konkreten Beispielen zeigt die Schau den Weg von der Grundlagenforschung zum kommerziellen Produkt.

«In manchen Fällen kopieren die Wissenschaftler die Natur. Meistens geht es aber eher darum, deren Prinzipien zu verstehen und diese dann in angepasster Weise anzuwenden», erklärte Emanuel Gerber, Vizedirektor des Museums, gestern vor den Medien. Ziel der bioinspirierten Forschung sei es immer, der Gesellschaft nützlich zu sein.

In der Ausstellung treffen die Besucherinnen und Besucher auf Produkte wie klebstofffreie Haftbänder, wasserabweisende Textilien oder superstarke Seidenfasern. Manche dieser Produkte sind bereits auf dem Markt, andere befinden sich noch im experimentellen Stadium. So ist etwa der Prototyp einer Faser aus künstlicher Spinnenseide zu sehen, die dereinst bei der Herstellung von Seilen oder Textilien wie zum Beispiel Schutzwesten zum Einsatz kommen könnte.

Farben ohne Pigmente

Am Anfang des Rundgangs erwarten drei lebende Geckos das Publikum, die scheinbar an den Glaswänden ihres Terrariums kleben. Tatsächlich handle es sich aber nicht um einen Klebstoff, der dieses Kunststück möglich mache, so der Biologe Emanuel Gerber. Vielmehr liege das Geheimnis in den Van-der-Waals-Bindungen, schwachen elektrischen Anziehungskräften zwischen den Füssen des Geckos und dem Untergrund. Nach diesem Prinzip habe die Industrie nun Haftbänder entwickelt, mit denen man Gegenstände an Wänden befestigen oder Hautwunden abdecken könne.

Auch die schillernden Flügel von Insekten haben Forscher zu Innovationen inspiriert: Bei diesen Farben handelt es sich um sogenannte strukturelle Farben, das heisst Farben ohne Pigmente. Schmetterlingsflügel etwa sind mit Tausenden mikroskopisch kleinen Schuppen bedeckt, die den schillernden Farbeffekt auslösen. Ein ähnlicher Effekt kommt bei Sicherheitsmerkmalen von Banknoten oder Etiketten zum Einsatz.

«Eine neue Welt»

Um die Menschen hinter solchen Innovationen sichtbar zu machen, sind in der Ausstellung auch sechs kurze Video-Interviews mit Forscherinnen und Forschern zu sehen, die von sich und ihrer Arbeit erzählen.

Für die Szenografie hat das Museum erstmals mit dem Büro Inventaire aus Bulle zusammengearbeitet. Ein visuelles Kernelement sind farbenfrohe Vergrösserungen von Nanostrukturen, welche Schautafeln und Vorhänge zieren. «Wir sind selber in eine ganz neue Welt eingetaucht», sagte Filippo Nugara vom Büro Inventaire. Eine Welt, die ab heute Abend auch dem Publikum offensteht.

Naturhistorisches Museum, Museumsweg 6, Freiburg. Vernissage: Fr., 12. Oktober, 18 Uhr. Bis zum 10. März 2019. Täglich 14 bis 18 Uhr. Details und Rahmenprogramm: www.mhnf.ch

Nationalfonds

Schwerpunkt der Forschung in Freiburg

Mit Nationalen Forschungsschwerpunkten fördert der Schweizerische Nationalfonds die wissenschaftliche Forschung zu Themen, die für die Schweizer Wissenschaft von strategischer Bedeutung sind. Der Forschungsschwerpunkt «Bioinspirierte Materialien» an der Universität Freiburg wurde 2014 lanciert. Er vereint die Aktivitäten von 19 Forschungsteams des Adolphe-Merkle-Instituts, der Departemente für Chemie, Medizin, Biologie und Physik der Universität sowie von Partnern der Eidgenössischen Technischen Hochschulen Zürich und Lausanne. Ziel des Forschungsschwerpunkts ist die Forschung und Innovation im Bereich von Materialien, die in Funktion und Design von der Natur inspiriert sind.

cs