Materialwissenschaft – von der Biomimese zur Bioinspiration
Gastbeitrag von Peter Fratzl in der »Austria Presse Agentur – Science«
Cluster Co-Sprecher Peter Fratzl hat in der »Austria Presse Agentur– Science« einen Gastbeitrag in der Themenreihe »Lehrmeisterin Natur« veröffentlicht. Unter dem Titel »Materialwissenschaft – von der Biomimese zur Bioinspiration« geht er der Frage nach, was natürliche Materialien so interessant für Werkstoffforscher:innen macht. Auf der einen Seite sind es die nachwachsenden Rohstoffe wie Holz oder Baumwolle, die als Baustoffe oder Textilien weite Verbreitung finden. Auf der anderen Seite ist es der Umstand, dass es der Natur gelingt, aus vergleichsweise wenigen und nicht immer sehr hochwertigen Grundstoffen Materialien mit einer unglaublichen Vielfalt an Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten hervorzubringen.
Der Schlüssel für diese Vielfalt liegt in der hierarchischen Struktur dieser Materialien: Moleküle mit der Größe von wenigen Nanometern sind zu Fasern und Schichten geformt, die etwa tausend Mal größer sind und im Mikrometerbereich liegen. Diese Bausteine formen noch größere Elemente bis hin zur Skala von Millimetern und mehr. Diese wiederholte Anordnung von Bausteinen bestehend aus kleineren Bausteinen bietet die Möglichkeit einer Strukturanpassung auf vielen Größenskalen und dadurch einer breiten Variation der Eigenschaften.
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