Was ist das?

Antje Findeklee

a) "Haariger" Fu� einer Stubenfliege
b) Nanor�hrchen mit Korken
c) Oberfl�che eines Mikrofasertuches
d) Tentakeln einer Seeanemone
e) Antischmutz-Beschichtung

Antwort:

Eins auf den Deckel bekommen haben diese Nanor�hrchen - in Form eines winzigen Korkens.

Erkl�rung:

Den nur wenige Nanometer messenden R�hrchen, die meist aus reinem Kohlenstoff, inzwischen aber auch aus anderen Materialien wie Silizium bestehen, wird eine gl�nzende Zukunft vorhergesagt. Als Bausteine f�r Miniaturcomputer sollen sie dienen, als Werkst�cke im Nanobaukasten, Schnittstelle zwischen Maschine und Mensch und vieles mehr - die Liste erhoffter Anwendungen ist lang. Charles Martin von der Universit�t in Florida und seine Mitarbeiter haben eine andere Sache im Sinn: Ihre Nanor�hrchen sollen zu Medikamentenlieferanten werden. Daf�r entwickelten die Forscher zum einen R�hrchen, die nicht wie sonst auf beiden Seiten offen, sondern an einer Seite geschlossen sind wie die klassischen Labor-Eppis - kleine, mit einem Schnappdeckel verschlie�bare Kunststoffr�hrchen zur Probenaufbewahrung.

Fehlte bislang nur der Deckel, den die Forscher nun nachgeliefert haben: Sie versahen den Rand der R�hrchen mit Amino-Gruppen und die Deckel mit Aldehyd-Gruppen. Auf Grund elektromagnetischer Wechselwirkungen ziehen sich diese beiden Gruppen an, und schon sitzt der Korken fest. Womit sich nun f�r Charles und sein Team die n�chste Aufgabe stellt: Wie kriegen sie ihr Miniatur-Medikamentenr�hrchen wieder auf?

Verkorkte Nanor�hrchen — **Nanor�hrchen**

Problemlos wieder ab von glatten Oberfl�chen bekommt eine Stubenfliege ihren mit winzigen H�rchen besetzten Fu�. Das haarfein verzweigte Polster erm�glicht ihr mittels Van-der-Waals-Wechselwirkungen, selbst an Glas zu "kleben". Anders als Geckos beispielsweise, die auf dasselbe Prinzip vertrauen, setzen Schmei�fliegen aber tats�chlich auch auf Klebstoff in Form eines Sekrets, das sie an den Fu�sohlen absondern.

Schnell wieder weg sollen Mikrofasert�cher solche Spuren wischen. Auch sie beruhen auf dem Miniaturprinzip: Die schmutzaufnehmenden Fasern ihrer Oberfl�che sind so winzig, dass sie auch kleinste Schmutz- und Staubteilchen noch aufnehmen und festhalten. So lassen sich gerade auf nur leicht verschmutzten, glatten Oberfl�chen Putzmittel und Wasser sparen.

Einen Schritt weiter - n�mlich gar nicht erst schmutzig zu werden - gehen Antischmutzbeschichtungen. Sie beruhen auf einer starken Antihaft- beziehungsweise antiadh�siven Wirkung: Sie treten kaum oder gar nicht mit auflagernden Substanzen in Wechselwirkung. Vorbild solcher Beschichtungen ist unter anderem der so genannte Lotus-Effekt, benannt nach der Lotusblume, deren Bl�tter sich im Schlammwasser entfalten und trotzdem blitzblank sind. Feine Mikrostrukturen auf der Oberfl�che und wasserabweisende Wachse verhindern hier, dass sich Unerw�nschtes ablagert.

Die Tentakeln einer Seeanemone hingegen wollen nicht nur abweisen - hungrige Fressfeinde -, sondern auch binden. Ber�hrt etwas Fressbares die langen Ausl�ufer, schleudern deren Nesselkapseln explosionsartig den Nesselfaden aus und setzen ein Gift frei, welches das Opfer direkt t�tet oder zumindest l�hmt. Diese Bewegung geh�rt zu den schnellsten des Tierreiches: Bei dem S��wasserpolypen Hydra dauert das Ganze nur 700 Nanosekunden. Der entstehende Druck von mehr als sieben Gigapascal liegt �hnlich hoch wie bei einer Gewehrkugel.