{"id":69384,"date":"2019-12-10T07:26:09","date_gmt":"2019-12-10T06:26:09","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=69384"},"modified":"2019-12-06T11:58:48","modified_gmt":"2019-12-06T10:58:48","slug":"entwirrung-der-geheimnisse-um-raupen-und-spinnenseiden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/entwirrung-der-geheimnisse-um-raupen-und-spinnenseiden\/","title":{"rendered":"Entwirrung der Geheimnisse um Raupen- und Spinnenseiden"},"content":{"rendered":"

Eine Wissenschaftlergruppe hat herausgefunden, dass Seide kalten Temperaturen, wie sie nur im Weltraum erreicht werden, standhalten kann. Anhand dieser Erkenntnisse k\u00f6nnten neue Werkstoffe f\u00fcr Anwendungsbereiche mit niedrigen Temperaturen und hohen Belastungen entwickelt werden.<\/strong><\/p>\n

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\u00a9 ermess, Shutterstock<\/figcaption><\/figure>\n

Roboterspinnen, die riesige Spinnennetze spinnen, um Weltraumm\u00fcll einzufangen? Was f\u00fcr die einen nach dem Stoff f\u00fcr einen Science-Fiction-Film klingt, befl\u00fcgelt die Fantasie anderer. Dank ihrer au\u00dferordentlichen Festigkeit, Belastbarkeit und thermischen Stabilit\u00e4t hat Seide in den letzten Jahren gro\u00dfe Aufmerksamkeit erregt und dazu inspiriert, synthetische Pendants herzustellen, bei der die biologische Struktur und Funktion der Seide nachgeahmt werden.<\/p>\n

Ein Forscherteam, das teilweise im Rahmen der EU-finanzierten Projekte FLIPT<\/a> (FLow Induced Phase Transitions, A new low energy paradigm for polymer processing) und SABIP<\/a> (Silks as Biomimetic Ideals for Polymers) unterst\u00fctzt wurde, konnte zeigen, dass nat\u00fcrliche Seiden K\u00e4lte standhalten k\u00f6nnen, w\u00e4hrend manche Seidenarten mit zunehmender K\u00e4lte sogar st\u00e4rker werden. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift \u201eMaterials Chemistry Frontiers<\/a><\/em>\u201c ver\u00f6ffentlicht. Das Team untersuchte \u201edas Verhalten und die Funktionsweise mehrerer tierischer Seidenarten, indem es sich auf die multifibrill\u00e4ren Fasern der Seidenraupe des Antheraea pernyi<\/em> konzentrierte, die auf eine Temperatur von -196\u00a0\u00b0C heruntergek\u00fchlt waren.\u201c<\/p>\n

Die Ergebnisse sind in einer Pressemitteilung der Universit\u00e4t Oxford<\/a> zusammengefasst, die Partnerin im Projekt ist. Dort hei\u00dft es, dass \u201edas Team nicht nur zeigen konnte, \u201adass\u2018, sondern auch \u201awie\u2018 Seide ihre Belastbarkeit unter Bedingungen erh\u00f6ht, unter denen die meisten Werkstoffe \u00e4u\u00dferst br\u00fcchig w\u00fcrden.\u201c Weiter hei\u00dft es: \u201eTats\u00e4chlich scheint Seide dem Grundverst\u00e4ndnis der Polymerwissenschaft dadurch zu widersprechen, dass sie unter sehr kalten Bedingungen nicht an Qualit\u00e4t einb\u00fc\u00dft, sondern gewinnt, indem sie sowohl stabiler als auch dehnbarer wird.\u201c Das Team fand heraus, dass die Belastbarkeit der Seide auf ihren winzigen Fasern beruht. \u201eEs hat sich gezeigt, dass die zugrundeliegenden Vorg\u00e4nge auf den vielen nanogro\u00dfen Fibrillen aufbauen, die den Kern einer Seidenfaser bilden\u201c, hei\u00dft es in derselben Pressemitteilung.<\/p>\n

In der Fachzeitschrift erkl\u00e4ren die Forscherinnen und Forscher: \u201eWir gehen davon aus, dass die hoch orientierte und gleichzeitig relativ unabh\u00e4ngige nanofibrill\u00e4re Struktur es erm\u00f6glicht, dass die teilweise gefrorene Molek\u00fclkette bei kryogenen Temperaturen aktiviert wird und dadurch die Rissabstumpfung ausgel\u00f6st, das Abgleiten von Fibrillen erm\u00f6glicht und die effektive Entfaltung von Molek\u00fclketten aus Seidenfibroin erleichtert wird und so Spr\u00f6dbruch der ganzen Faser verhindert oder verz\u00f6gert wird.\u201c<\/p>\n

Sie schlie\u00dfen: \u201eWir k\u00f6nnen uns vorstellen, dass unsere Studie zur Entwicklung und Herstellung neuer Arten von belastbaren Struktur-Verbundwerkstoffen unter der Verwendung nat\u00fcrlicher Seide oder von durch Seide inspirierten Filamenten f\u00fchrt, deren Anwendung sogar unter arktischen oder tats\u00e4chlich unter Weltraumbedingungen getestet werden kann.\u201c Die Pressemitteilung legt nahe, dass von den Ergebnissen der Studie eine Vielzahl von Anwendungsgebieten profitieren k\u00f6nnten. Dabei denkt das Team etwa an: \u201eneue Werkstoffe f\u00fcr den Einsatz in den Polargebieten der Erde, neuartige Verbundwerkstoffe f\u00fcr leichte Flugzeuge und Drachen, die in der Strato- und Mesosph\u00e4re fliegen, sowie m\u00f6glicherweise riesige, von Roboterspinnen gesponnene Netze, die im All Weltraumm\u00fcll einfangen.\u201c<\/p>\n

Inspiration von der Natur<\/h3>\n

Die beiden Projekte, aus denen Finanzmittel in diese Studie flossen, lie\u00dfen sich von der Natur inspirieren und konzentrierten sich auf nat\u00fcrliche Spinnen- und Raupenseiden, um Erkenntnisse \u00fcber die Biopolymer-Technologie zu erlangen. Biopolymere sind von lebenden Organismen produzierte Polymere. Sie k\u00f6nnen aus mikrobiellen Systemen erzeugt, aus Pflanzen gewonnen oder aus grundlegenden biologischen Systemen chemisch synthetisiert werden. Als Polymere werden nat\u00fcrlich vorkommende oder synthetische Verbindungen bezeichnet, die aus gro\u00dfen Molek\u00fclen bestehen, die auf verbundenen Serien kleiner Grundeinheiten aufgebaut sind. Biopolymere werden in medizinischen Materialien, Verpackungen, Kosmetik, Lebensmittelzusatzstoffen, Stoffen f\u00fcr Kleidung, Chemikalien zur Wasseraufbereitung, industriellen Kunststoffen, Absorptionsmitteln, Biosensoren und sogar Datenspeichern verwendet. Das Projekt SABIP lief im Zeitraum von 2009 bis 2014, w\u00e4hrend FLIPT planm\u00e4\u00dfig 2019 enden soll. FLIPT wurde gestartet, um eine neue Palette biologisch inspirierter Polymere zu erzeugen, die mit minimalem Energieeinsatz verarbeitet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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