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Nanotech vom schnöden Schwamm lernen

Der Hornkieselschwamm (Geodia cydonium) zeigt unterm elektronenmikroskop seine Skelett-Stacheln, die weniger als ein Mikrometer dünn sind. Foto: ZIK B CUBE

Der Hornkieselschwamm (Geodia cydonium) zeigt unterm Elektronenmikroskop seine Skelett-Stacheln, die weniger als ein Mikrometer dünn sind. Foto: ZIK B CUBE

Dr. Igor Zlotnikov leitet neue Grenzflächen-Arbeitsgruppe am B Cube Dresden

Dresden, 18. Juli 2016. So stolz der Mensch auch auf seine Maschinen, riesigen Stahlplattformen und Computerchips ist: Die richtig raffinierten Konstruktions-Tricks hat immer noch die Natur auf Lager. Der Hornkiesel-Schwamm zum Beispiel sieht am Meeresgrund auf den ersten Blick wie ein versteinerter Blumenkohl aus. Unterm Mikroskop jedoch erweist er sich als stachliger Geselle, reckt uns Hunderte Skelett-Nanostacheln entgegen, die weniger als ein Tausendstel Millimeter dünn sind. Solche Nanostrukturen würden Elektronik-Ingenieure und Mediziner auch gerne gezielt erzeugen, am besten selbstwachsend.

Dr. Igor Zlotnikov. Foto: ZIK B CUBE

Dr. Igor Zlotnikov. Foto: ZIK B CUBE

Wie Grenzflächen an Muschel, Schwamm & Co. das Wachstum beeinflussen

Wie Schwamm, Muschel und andere Meeresbewohner es schaffen, solche feinen, haltbaren und faszinierenden Strukturen zu erschaffen, und wie sich dieses Konzept womöglich in menschliche Technologie übersetzen lässt, daran forscht nun eine neue Arbeitsgruppe an der TU Dresden. Angesiedelt ist dieses Team unter der Leitung des ukrainischen Physikers Dr. Igor Zlotnikov am „B Cube“, dem TU-Forschungszentrum für molekulares Bio-Ingenieurwesen. Der Fokus der Wissenschaftler liegt dabei auf sogenannten Grenzflächen in der Biologie, die anscheinend beeinflussen, wie Zellen in einem Lebewesen wachsen – und wie sie nachher unter Umständen zu Stacheln, Muschelhäusern oder Außenskeletten versteinern.

„Neue Konzepte für das Design intelligenter Verbundmaterialien“

„Durch die Erkenntnisse aus unseren Forschungsarbeiten können wir tiefere Einblicke in verschiedene Fachgebiete ermöglichen, von globalen Aspekten der Geowissenschaften bis hin zu speziellen Nischen in der Biologie, Chemie und in den Materialwissenschaften“, schätzte Zlotnikov ein. „Die geplanten Forschungsarbeiten werden, unter anderem durch die Entwicklung von nanomechanischen Charaketerisierungstechniken, neue Konzepte für das Design intelligenter Verbundmaterialien liefern, die in Wissenschaft und Industrie eingesetzt werden können.“

4,6 Millionen Förderung vom Bund

Im „B Cube“ an der Arnoldstraße in Dresden-Johannstadt werden sich insofern in nächster Zeit wohl noch allerlei Schwämme und Muscheln ansiedeln. Die Bundesforschungsministerin hat der neuen Gruppe 4,6 Millionen Euro für zunächst fünf Jahre zugesagt.

Das Zentrum für Innovationskompetenz (ZIK) „B CUBE – Center for Molecular Bioengineering“ entstand 2008 an der TU Dresden. Die sechs Arbeitsgruppen dort versuchen auf verschiedenen Pfaden, Brücken zwischen Biologie und Ingenieurwissenschaften zu schlagen.

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