Bio-inspirierte Lösungen für einstellbare Haftung in feuchter Umgebung

Am 15. und 16. Oktober 2015 wird mit einem Kick-off Meeting in Dresden das neue EU-Ausbildungsprojekt „Training in Bio-Inspired Design of Smart Adhesive Materials“ (BioSmartTrainee) als Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme im Rahmen des EU-Programms Horizont 2020 gestartet.

An dem von Frau Dr. Alla Synytska vom Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) koordinierten Projekt sind elf Einrichtungen aus Wissenschaft und Industrie aus fünf EU-Ländern beteiligt, um Doktoranden auszubilden.

Die Europäische Union fördert das Projekt über eine Laufzeit von vier Jahren mit insgesamt 2,82 Mio EUR. Finanziert werden aus den Mitteln insgesamt elf Nachwuchswissenschaftler, von denen einer am IPF betreut werden wird (im Rahmen einer gemeinsamen Professur mit der Technischen Universität Dresden).

Was das Fröschlein im Logo des neuen Forschungs- und Ausbildungsvorhabens ganz selbst-verständlich beherrscht – in feuchter Umgebung sicheren Halt zu haben, also seine Füße zur Fortbewegung zuverlässig an feuchten Oberflächen anhaften zu lassen und wieder lösen zu können – ist in der Technik bis heute eine Herausforderung.

In trockener Umgebung sind die Mechanismen von Haftung bereits sehr gut untersucht und verstanden, und so wurden in den letzten Jahrzehnten in vielen Einsatzgebieten, wie z.B. der Automobilindustrie, im Flugzeugbau oder im Bauwesen, mechanische Verbindungen durch technologisch vorteilhafte Klebeverbindungen abgelöst.

Für die Adhäsion auf feuchten, rauen und kontaminierten Oberflächen fehlen immer noch grundlegende Konzepte, und so werden beispielsweise im Bereich der Medizin Klebeverbindungen bisher kaum angewendet, obgleich sie z.B. für den Einsatz in der Orthopädie sehr wünschenswert wären.

Vor diesem Hintergrund wendet sich BioSmartTrainee dem Phänomen der Haftung an feuchten Oberflächen zu. Im Trainingsnetzwerk sollen junge Forscher speziell auf diesem interdisziplinäre Herangehensweisen erfordernden Gebiet, das Polymerforschung, Adhäsion und Bio-Mechanik einschließt, ausgebildet werden. Die gemeinsamen Forschungsaktivitäten schlagen die Brücke von der Aufklärung der Grundlagen der Adhäsion in feuchter Umgebung hin zu Lösungsansätzen für maßgeschneiderte Haftanwendungen.

Das Fröschlein und andere geniale Adhäsionsstrategien aus der lebenden Natur liefern Vorbilder, aus denen Prinzipien abgeleitet und auf synthetische Materialien übertragen werden sollen. Auf der Basis bio-inspirierter Oberflächen erfolgen die Aufklärung der entsprechenden Adhäsions-mechanismen und deren Modellierung. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen zur Entwicklung neuer Oberflächen/Materialien mit gezielt einstellbaren Hafteigenschaften genutzt werden.

Da die Projektziele von hoher praktischer Relevanz sind, kooperieren im Vorhaben mit BASF SE (DE), Akzo Nobel (UK) und URGO (FR) drei große europäische Industrieunternehmen. Beteiligte Universitäten und Forschungsinstitute sind neben dem IPF das Max-Planck-Institut für Polymerforschung Mainz, das Leibniz-Institut für Neue Materialien Saarbrücken, die Universitäten in Wageningen und Eindhoven (beide Niederlande), die Universität Cambridge (Großbritannien), das CNRS – Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielle (Frankreich) sowie die Universität Patras (Griechenland).

Die Arbeiten des IPF sind fokussiert auf die Synthese und Charakterisierung von Polymermaterialien mit schaltbaren und einstellbaren Hafteigenschaften in feuchter Umgebung.

Direkter fachlicher Kontakt:
Dr. Alla Synytska, E-Mail: synytska@ipfdd.de, Tel: 0351 4658-327