Amerikanische Wissenschaftler haben erstmals künstliches Perlmutt hergestellt. Mit der speziellen Schichttechnik könnten auch weitere biologische Verbundstoffe wie beispielsweise Knochen synthetisch hergestellt werden, schreiben Nicholas A. Kotov von der Staatsuniversität Oklahoma und seine Kollegen im Fachmagazin “Nature Materials” (Online-Vorabveröffentlichung vom 25. Mai).
Natürliche Materialien, die wie Knochen und Perlmutt aus mehreren Schichten aufgebaut sind, vereinigen vorteilhafte Eigenschaften miteinander: Sie sind sowohl leicht als auch belastbar und widerstandsfähig und damit den bisher existierenden künstlichen Keramiken und Verbundstoffen überlegen. Ihre mechanischen Eigenschaften entstehen dadurch, dass sich organische und anorganische Elemente abwechseln wie Ziegel und Mörtel in einer Mauer.
Ähnlich strukturiert ist auch das künstliche Perlmutt, das Kotov und seine Kollegen durch abwechselnde Ablagerung von Tonschichten und so genannten Polyelektrolyten aufbauten. Das sind lange wasserlösliche Molekülketten, die elektrische Ladungen tragen. Die überlappenden Tonschichten werden dabei durch die elektrostatischen Kräfte in diesen Riesenmolekülen zusammen gehalten.
Normalerweise wird die Schicht-Technik verwendet, um organische Überzüge auf Oberflächen aufzubringen. Mit der Weiterentwicklung steht nun der Weg offen, um eine neue Klasse von Verbundmaterialien durch Kombination verschiedener organischer und anorganischer Komponenten künstlich herzustellen.
ddp/bdw ? Christine Harbig
