Bionische Haftstrukturen

Gefördert durch
Die Haftwurzeln von Efeu (Hedera helix) und die Haftscheiben von Wildem
Wein (Parthenocissus tricuspidata) werden auf ihre Funktionsmorphologie
und Biomechanik hin untersucht und die Grenzflächen zwischen den
Haftstrukturen und den Klettersubstraten analysiert. Ziel ist es, bionische
Lösungen für hochbelastbare, permanente und reversible Haftverbunde zu
entwickeln.
Efeu zeigt einen mehrphasigen Anhaftmechanismus. Hierbei werden
ein selbstversteifender Klemmmechanismus, eine wetterfeste
Verklebung und ein intrinsischer Spannmechanismus durch sich
verkürzende Wurzelhaare kombiniert. Dies ermöglicht es der
immergrünen Pflanze sich auf rauen Untergründen zu befestigen und
die durch Wind und andere Beanspruchungen hervorgerufenen
Lasten auszuhalten.
Die Haftscheiben des Wilden Weins weisen einen komplexen Aufbau
auf. So zeigt das Gewebe deutliche Gradienten was Zellform,
Zellwandstärke und den Grad der Verholzung betrifft. Zwischen
Pflanze und Klettersubstrat zeigt sich ein perfekter,
klebstoffvermittelter Formschluss. Dieser befähigt die Pflanze sowohl
auf glatten anorganischen als auch rauen organischen Substraten
anzuhaften.
Beide Modellpflanzen zeigen Haftmechanismen, die mehrere
strukturelle Ebenen einschließen. Dies eröffnet die Möglichkeit,
verschiedene Elemente dieser Mechanismen zu abstrahieren, zu
kombinieren und für technische Anwendungen zu modifizieren.
F & E Partner
Prof. Dr. Thomas Speck & Dipl. Biol.
Björn Melzer
Plant Biomechanics Group, Universität
Freiburg
Prof. Dr. Oliver Kraft, Dr. Ruth
Schwaiger & Dipl. Biol. Tina
Steinbrecher
KIT Karlsruher Institut für Technologie, Institut
für Angewandte Materialien (IAM)
Projektkoordination & Kontakt
Dr. Ruth Schwaiger
KIT Karlsruher Institut für Technologie, Institut
für Angewandte Materialien (IAM)
Hermann-von-Helmholtz Platz 1
D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen
T: +49 721 608 24878
E: ruth.schwaiger@kit.edu
Mehr Informationen im Internet
www.kompetenznetz-biomimetik.de
www.bwstiftung.de/index.php?id=133
PRESSEMAPPE
D Wilder Wein
E Haftstruktur
F Aufsicht
Haftscheibe
G Detail
Haftscheibe
A Haftwurzeln des
Efeus
B Abschnitt eines
Efeusprosses
C Wurzelhaar des
Efeus mit Klebstoff
Dieses Projekt wird gefördert im Rahmen des
Förderprogramms „Neue Materialien aus der Bionik“ –
Landesstiftung Baden-Württemberg
BIONISCHE HAFTSTRUKTUREN
NACH EFEU UND WILDEM WEIN