Biomimetische Werkstoffe: die Natur als Vorbild

Was die Werkstofftechnik von der Natur lernen kann steht im  Mittelpunkt der nächsten Viktor Kaplan Lecture am  26. Mai 2004 in der ÖAW

Biologische Materialien wie Holz, Knochen oder Zähne sind im Laufe der Evolution von der Natur für ihre jeweilige Anwendung optimiert worden. Die Bauprinzipien dieser Gewebe, ihre Eigenschaften und ihre Funktion liefern für die Materialwissenschaft wichtige Erkenntnisse, die sich für "biomimetisches" Design von neuartigen Werkstoffen einsetzen lassen. Peter Fratzl vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam bringt im Rahmen der Viktor Kaplan Lecture Beispiele, wie die Natur für äußerst funktionelle Materialien mit relativ wenigen Grundelementen auskommt, anstatt - wie in der Werkstofftechnik oft nötig - viele teure Grundstoffe zu verwenden.

Naturbaustoffe wie Holz oder Knochen brauchen den Vergleich mit modernen Werkstoffen keinesfalls zu scheuen. "Der Grund dafür liegt in der gezielten Strukturierung, die es ermöglicht, Materialien mit erstaunlicher Festigkeit und Elastizität hervorzubringen", so der Wissenschaftler. Darüber hinaus ist die Natur in der Lage, das Material, ebenfalls durch geeignete Strukturierung, für die jeweilige Funktion zu optimieren. Biologische Materialien haben auch noch die Fähigkeit, sich an geänderte Umweltbedingungen anzupassen und sich sogar selbst zu reparieren.

Die Erforschung dieser Strukturen sowie der Auf- und Umbauprozesse, die in biologischen Materialien ablaufen, ist für die Materialwissenschaft noch ein weites Feld. Viele der zugrunde liegenden Prinzipien sind noch unbekannt oder physikalisch unverstanden und bieten ein noch kaum erkundetes Betätigungsfeld für Materialphysiker. Mögliche Anwendungen liegen in der Entwicklung von Werkstoffen für die Biomedizin, beispielsweise von Knochenersatzmaterialien, aber auch für neuartige Sensoren oder intelligente Materialien.

Informationen zum Vortrag am 26. Mai 2004
Gesamtprogramm der Viktor Kaplan Lectures

Junior Academy
Am Tag nach dem Vortrag, am 27. Mai 2004, ist Peter Fratzl im Rahmen einer "Junior Academy" im Wiener Gymnasium GRg 18, Haizingergasse 37, 1180 Wien, zu Gast. Diese Diskussionsveranstaltungen werden vom Stadtschulrat für Wien im Zusammenhang mit der Vortragsreihe organisiert, um der Jugend die Möglichkeit zu Kontakten mit führenden internationalen Forschern zu geben. Büro für Öffentlichkeitsarbeit
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