Einzigartiger Werkstoff aus marinem Badeschwammskelett
Die TU Bergakademie Freiberg hat mit einem internationalen Forscherteam die Struktur eines marinen Badeschwammskeletts entschlüsselt und daraus einen dreidimensionalen Verbundwerkstoff für die Werkstoffindustrie entwickelt. Das sogenannte „Grafit“ besitzt einzigartige strukturelle, mechanische und thermische Eigenschaften und könnte künftig als zentimeterkleiner Katalysator dienen.
23.10.2019
Eine Alternative zu Plastikgerüsten
In verschiedenen Versuchen haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Hermann Ehrlich von der Technischen Universität Bergakademie Freiberg die Spongin-Gerüste bei Temperaturen bis zu 1.200 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 nachwachsenden 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.
Forschungsschwerpunkte
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 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nachwachsende, natürlich vorkommende und ungiftige organische Gerüste – im Zentimeter – bis Metermaßstab.
