Spinnenkämme zähmen unbändige Nanofasern

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Spinnenkämme zähmen unbändige NanofasernKrikelspinnen spinnen Tausende von winzigen Nanofasern zu klebrigen Fäden.

Um zu verhindern, dass sich diese Spinnen in ihren eigenen Netzen verfangen, benutzen sie einen Antihaftkamm an ihren Hinterbeinen.

Jetzt haben Forscher, die in ACS Applied Nano Materials berichten, eine antiadhäsive Nanostruktur, die von diesem Kamm inspiriert wurde, auf eine Folienoberfläche gemustert und damit ein praktisches Werkzeug geschaffen, um klebrige, im Labor hergestellte Nanomaterialien für medizinische, intelligente Textil- und andere Anwendungen zu kontrollieren.

Sehen Sie hier ein Video der Kämme in Aktion.Im Gegensatz zu den meisten Spinnen, die Seide produzieren, die mit einem klebrigen Klebstoff überzogen ist, ähneln die Kribellfäden der Spinnen einer borstigen Wolle, die sich in den Körper ihrer Beute einbettet.

Beim Spinnennetzknüpfen greift der Spinnenkamm (Calamistrum) nach den Nanofasern, die aus seinem Hinterleib austreten, und fügt sie zu Fäden zusammen.

Anna-Christin Joel und Kollegen fragten sich, warum die klebrigen Nanofasern nicht am Spinnenkamm haften bleiben.

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Sie stellten sich vor, dass die Antwort neue Strategien für den Umgang mit synthetischen Nanomaterialien und Nanofasern aufzeigen könnte, die klebrig sein können.Die Forscher begannen damit, das Kalamistrum von einer Gruppe von “Spitzenweber”-Spinnen abzurasieren.

Im Gegensatz zu normalen Spinnen zeigten diejenigen ohne Kämme eine Anhäufung von Nanofasern, wo der Kamm hätte sein sollen.

Das Team beobachtete auch, dass bei normalen Spinnen die Oberfläche des Kamms mit fingerabdruckähnlichen Nanorippeln bedeckt war.

Sie fanden heraus, dass diese Struktur verhindert, dass die Nanofasern im Bereich des Kamms eng mit der Oberfläche des Spinnenbeins in Kontakt kommen, wodurch die adhäsiven Van-der-Waals-Kräfte reduziert werden.

Um eine künstliche Antihaft-Oberfläche nach dem Vorbild der Spinnenkämme herzustellen, strukturierten die Forscher mit Hilfe von Lasern ähnliche Nanostrukturen auf Folien aus Poly(ethylenterephthalat) (PET) und beschichteten die Folien anschließend mit Gold.

Bei der Prüfung auf antiadhäsive Eigenschaften gegenüber Spinnenseide schnitt der künstliche Kamm fast genauso gut ab wie die natürliche Version.Die Autoren würdigen die Finanzierung durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union, das Exzellenzprogramm….

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