TU Bergakademie Freiberg entwickelt einzigartigen Werkstoff aus marinem Badeschwammskelett
Der neuartige Kohlenstoffschwamm. Foto: TU Bergakademie Freiberg
Das sogenannte „Grafit“ besitzt einzigartige strukturelle, mechanische und thermische Eigenschaften und könnte der Industrie künftig als zentimeterkleiner Katalysator dienen. Vorbild für den neuartigen Werkstoff ist das karbonisierte 3D-Skelett eines marinen Badeschwammes. Dieses besteht aus kollagenhaltigen Spongin und ist aufgrund seiner mehrschichtigen Nanofasern besonders stabil und hitzebeständig.
In verschiedenen Versuchen haben die Wissenschaftler/innen um Prof. Hermann Ehrlich von der Technischen Universität Bergakademie Freiberg die Spongin-Gerüsten bei Temperaturen bis zu 1200 Grad Celcius karbonisiert.
Der daraus entstehende Kohlenstoffschwamm ähnelt der Form und der einzigartigen Mikroarchitektur des ursprünglichen Spongin-Gerüsts und ist so stabil, dass er sich mit einer Metallsäge zu beliebigen Formen schneiden lässt. Überzogen mit einer Metallschicht wird er zudem zu einem einzigartigen Hybridmaterial mit hervorragender katalytischer Leistung.
„Damit haben wir einen neuen Weg zur Nutzung von bekannten Badeschwämmen gefunden. Statt nur für kosmetische können wir diese jetzt auch für moderne Technologien nutzen, „ freut sich Prof. Ehrlich. Gemeinsam mit seinem Team erarbeitet er für die Industrie erste Vorschläge zur Herstellung des biomimetisch inspirierten Katalysators.
Seit zwei Jahren erforscht das 29-köpfige Team die von der Natur entwickelte und seit 600 Millionen Jahren bestehende Struktur der naschwachsenden marinen Schwämme, um biomimetische Modelle als alternativen zu Plastikgerüsten für die moderne Werkstoffwissenschaft zu entwickeln. Unterstützt werden sie dabei von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst.
Die Forschungsarbeit wurde am 4. Oktober in der renommierten Zeitschrift „Science Advances“ veröffentlicht: https://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaax2805.full.
Die Extreme Biomimetik ist ein neues wissenschaftliches Spezialgebiet an der TU Bergakademie Freiberg. Dieses beschäftigt sich mit der Untersuchung natürlicher und künstlicher Phänomene zur Entwicklung neuartiger bioinspirierter 3D-Verbundwerkstoffe. Dafür nutzen die Wissenschaftler/innen nachwachsende, natürlich vorkommende und ungiftige organische Gerüste- im Zentimeter- bis Metermaßstab.
Prof. Dr. Hermann Ehrlich, Tel.: +49 3731 39 2867
https://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaax2805.full
https://tu-freiberg.de/esm/institut/institutsleitung/biomineralogie-und-extreme-…
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften
Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.
Neueste Beiträge
Bekämpfung lebensbedrohlicher Pilzinfektionen durch RNA-Modifikationen
Die Bedeutung von RNA-Modifikationen für die Entwicklung von Resistenzen bei Pilzen lässt auf eine wirksamere Behandlung von Pilzinfektionen hoffen. Ein oft übersehener Mechanismus der Genregulation könnte an dem Scheitern von…
Entschlüsselung der Aphasie: Globale Studie analysiert den Kampf der Patienten mit Verbzeiten
Ein internationales Forscherteam, darunter Wissenschaftler des HSE-Zentrums für Sprache und Gehirn, hat die Ursachen für Beeinträchtigungen beim Ausdruck der grammatischen Zeit bei Menschen mit Aphasie identifiziert. Sie entdeckten, dass Personen…
Dem Sturm entgegentreten: Eine vorbereitete Zukunft angesichts extremer Klima- und Wetterveränderungen
Von den anhaltenden Dürren im südlichen Afrika und in Mittelamerika zu Beginn des Jahres bis hin zu den jüngsten verheerenden extremen Regenfällen in Spanien und dem tödlichen Hurrikan Helene an…