Um wie Spiderman glatte Wände hinaufklettern und sich von Gebäude zu Gebäude schwingen zu können, sind lediglich geschickt angeordnete Kohlenstoffröhrchen im Nanoformat nötig. Das glaubt zumindest der italienische Tüftler Nicola Pugno von der Universität in Turin. Seine Idee: Um das effektive Haftprinzip von Geckos oder Spinnen für den schweren Körper eines Menschen nutzen zu können, müssten die mikroskopisch kleinen verzweigten Härchen an den Beinen der Tiere mithilfe winziger Kohlenstoffröhrchen nachgebaut werden ? und zwar so, dass von einer größeren Röhre immer wieder eine kleinere abzweigt. Mit einer derartigen Struktur beschichtet, sollten Handschuhe, Stiefel und auch künstliche Spinnenfäden gut an verschiedenen Oberflächen haften können.
Schon mehrmals haben Wissenschaftler versucht, das Haftprinzip von Geckofüßen zu kopieren. Diese sind mit winzigen elastischen Härchen mit einer feinen Spitze versehen, die von den Atomen einer Oberfläche aufgrund von so genannten Van-der-Waals-Kräften angezogen wird. Zwar ist diese Kraft bei jedem einzelnen Haar sehr gering, durch die Kombination aller Härchen an einem Fuß reicht sie jedoch aus, um den Gecko selbst auf Glas problemlos zu halten. Ein vielversprechender künstlicher Ersatz für diese auch Setae genannten Härchen sind Kohlenstoffnanoröhrchen, mikroskopisch kleine röhrenförmige Gebilde aus Kohlenstoffatomen, die sogar noch etwa 200-mal stärkere Wechselwirkungen mit Oberflächen ausbilden als die Setae.
Die künstlichen Geckofüße funktionieren allerdings bisher nur im Kleinformat und können noch keinen Menschen an eine Oberfläche heften. Der Grund: Sobald die Röhrchen verlängert werden, verlieren sie ihre Standhaftigkeit und verkleben untereinander. Dickere, festere Varianten sind hingegen nicht flexibel genug, um sich an die Oberfläche anzupassen und haften daher auch nicht richtig. Pugno glaubt nun jedoch, eine Lösung gefunden zu haben: Seinen Berechnungen zufolge müsste eine hierarchische, verzweigte Struktur aus Nanoröhren beide Eigenschaften vereinigen ? die größeren Basisröhrchen sollten Stabilität gewährleisten, während die dünnsten an den Spitzen der Verzweigungen ausreichend flexibel sein sollten, um gut zu haften.
Das gleiche Prinzip könnte auch für die elastischen Fäden angewendet werden, mit denen Spiderman sich von Haus zu Haus schwingt, so der Forscher. Seine Vision ist eine Art Kabel aus etwa vier Millionen, jeweils mehrere Meter langen Nanoröhren mit Verzweigungen an jedem Ende, mit deren Hilfe die Seilenden an einer Oberfläche haften können. Würde es zusätzlich noch gelingen, die extrem feinen Fasern in einem Abstand von wenigen tausendstel Millimetern voneinander zu halten, wäre das gesamte Seil sogar unsichtbar, erklärt der Forscher.
New Scientist, 28. April, S. 26 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
