Leben ist kleben

Trends

Die Natur ist ein Labor der Superlative und voller Organismen, die Klebstoffe mit teils atemberaubenden Eigenschaften produzieren.

Text Isabel Überhoff
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Alles „bio“

Von der Photosynthese bis zum Lotosblatt: Besonderheiten, die die Natur hervorbringt, machen uns staunen – und manchmal buchstäblich „grün“ vor Neid. Die Wissenschaft arbeitet daran, Substanzen und Produkte zu entwickeln, die das eine oder andere Naturwunder nachahmen. Nicht ohne Erfolg, wie zum Beispiel die Erfindung selbstreinigender Oberflächen mit dem berühmten „Lotus-Effekt“ zeigt. Auch in Sachen „klebende Substanzen mit multiplen Eigenschaften und für Zwecke aller Art“ ist die Natur ein prall gefüllter Fundus für die Forschung. Wo Leben ist, ist Klebe.

 

Beispiel Zucker: Als chemische Stoffklasse eine Untergruppe der Kohlenhydrate, ist Zucker auf Zellebene der Energiespeicher schlechthin und für Flora und Fauna lebenswichtig. Doch damit nicht genug: Unter bestimmten Bedingungen kann er auch ein effektiver Kleber sein. Aus Erfahrung weiß das jedes Kind, das schon mal seine klebrigen Finger nach dem Verzehr einer Zuckerwatte abgeschleckt hat. Denn wenn, zum Beispiel durch Feuchtigkeit, der neben Kohlenstoff im Zuckerkristall enthaltene Wasser- und Sauerstoff voneinander getrennt werden, möchte der bindungsfreudige Wasserstoff wieder anhaften und hält an allem fest, was da ist.

“Alles, was auf Zucker basiert, ist letztlich Klebstoff.”

Andreas Westphal

tesa Analytik

Abgucken erlaubt? Aber natürlich!

Im Tier- und Pflanzenreich ist, was Klebstoffe angeht, vor allem die sprichwörtliche „eierlegende Wollmilchsau“ Realität. Superklebend und trotzdem reversibel? Der Schleim von Nacktschnecken macht es vor. Langlebige Klebkraft unter Wasser, aber auch auf dem Trockenen? Die nutzen Seepocken und Muscheln seit Jahrmillionen mit Erfolg. Spurlos wiederablösbar sein, dabei aber auf spiegelglatten ebenso gut wie auf rauen Flächen haften? Das können Geckofüße ein ganzes Geckoleben lang.

Maßgeschneiderte Klebkraft, Wiederablösbar- und bestenfalls auch Wiederverwendbarkeit: Auf die Vereinigung dieser Grundeigenschaften zielen schon jetzt tesa Produkte wie die tesa Powerstrips® und smarte Befestigungssysteme ab. Eine größer werdende Rolle spielen jedoch auch Themen wie nachhaltige Produktion und Wiederabbaubarkeit. „Mit Packbändern auf Papierbasis und lösungsmittelfreien Herstellungs-Verfahren bewegen wir uns auch hier in Richtung Natur. Doch da geht noch viel mehr“, ist Innovation Manager Bastian Brinkmann mit Blick in die Zukunft eines noch vergleichsweise jungen Forschungs- und Entwicklungsfeldes überzeugt.

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1,3

Tonnen

Gewicht kann die klebrige Polysaccharid-Substanz, die das Bakterium Caulobacter crescentus absondert, auf einer eurocentgroßen Fläche halten. Der stärkste Klebstoff der Welt.

Quelle: Spiegel

“Die Natur kann für uns in zweierlei Hinsicht ein Vorbild sein: zum einen mit Blick auf innovative, hochleistungsfähige Lösungen, vor allem aber auch in Sachen Nachhaltigkeit.”

Bastian Brinkmann

Innovation Manager

Spider Web

Menschheitstraum Spiderman

Supermänner, Superkräfte, Superkleber – wir träumen von der Möglichkeit des scheinbar Unmöglichen. Spinnerei mal anders: Die Netze der Radnetzspinne trotzen Wind und Wetter. Weder UV-Licht noch Regen beeinträchtigen ihre Funktionalität. So ein robustes „Netzwerk“ ist die Wunderwaffe des Sciencefiction-Helden Spiderman – doch auch in der bodenständigen Klebstoff-Forschung geht man der Frage nach, wie der Mensch die Superkräfte des klebrigen Spinnensekrets nutzen kann. Einer Antwort auf die Frage, wie es selbst bei hoher Luftfeuchtigkeit verlässlich klebt, sind Polymer-Wissenschaftler der University of Akron (USA) nähergekommen: Hygroskopische Komponenten im Sekret absorbieren die Feuchtigkeit und machen sie unschädlich fürs Netzgefüge.

 

Ein anderes Beispiel für die Suche nach den Chancen bioadhäsiver Entwicklungen ist ein mehrjähriges Projekt an der TU Hamburg, zu dessen Partnern tesa zählt. Dabei geht es um die Erforschung des Holzbestandteils Lignin, zum Beispiel für den Einsatz in Klebemassen. Das häufigste Polymer in der Natur kann eine Alternative zu Anwendungen auf Erdölbasis sein. Im Unterschied zum fossilen Rohstoff sind Ligninquellen wie Holz oder Stroh nachwachsende Rohstoffe, die sich anbauen lassen und bei ihrer Verbrennung nur so viel Kohlendioxid abgeben, wie sie gespeichert haben.

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EIN GRÜNES FORSCHUNGSFELD

Untersuchungen zum biochemischen Aufbau adhäsiver Naturvorkommen, zu ihren genauen Eigenschaften, ihrem Nutzen und ihrer potenziellen Anwendbarkeit stehen erst am Anfang. Doch der ist vielversprechend, wie bisherige Erkenntnisse und Entwicklungen zeigen. Zäher Schneckenschleim bildet beim Trocknen eine stark haftende, feste Verbindung zu Oberflächen. Sobald sich der Schleim verflüssigt, lässt sich die Verbindung jedoch leicht wieder lösen. Wissenschaftlern an der University of Pennsylvania (USA) gelang 2019 die Entwicklung eines Polymer-Gels mit ähnlichen Eigenschaften. Je nach Wassergehalt geht es von einem lösbar-elastischen in den glasartig harten Zustand eines Superklebers über und umgekehrt. Auf der Suche nach Innovationen haben die tesa Labore ihrerseits eine spannende Technolgie mit geckoartigen Hafteigenschaften identifiziert. So rücken Lösungen für rückstandsfreies Entfernen und mehrmalige Wiederverwendung auf diversen Untergründen, sogar auf rauen und verschmutzten Oberflächen, näher in den Bereich des Machbaren.