Gecko

Självhäftande av naturen

Trender

Naturen är ett laboratorium av superlativer och full av organismer som tillverkar häftämnen med egenskaper som får en att tappa andan.

Text Isabel Überhoff
sockervadd

Helt biologiskt

Från fotosyntes till lotusblad: Naturen skapar extraordinära excentriciteter – de får oss att häpna och gör oss ibland bokstavligen "gröna" av avund. Forskare arbetar med att utveckla ämnen och produkter som härmar naturliga under. Och de gör det framgångsrikt, som uppfinningen av självrengörande ytor med den berömda "lotuseffekten" visar. När det kommer till "häftämnen med flera egenskaper och för alla typer av syften", har naturen en välfylld forskningsfond. Där det finns liv … finns det häftkrafter.

 

Till exempel socker: Som en kemisk substansklass, en undergrupp av kolhydrater på cellnivå, är socker energikällan par excellence och mycket viktig för flora och fauna. Men det är inte allt: Under vissa omständigheter kan socker även fungera som ett effektivt häftämne. Alla barn som har slickat på sitt klibbiga finger efter att ha ätit sockervadd vet det av erfarenhet. Om det vatten och syre som ingår i sockerkristallerna separeras från varandra t.ex. på grund av fukt, kommer vätet, som är reaktivt, fogas ihop igen och fäster på allt det hittar.

"Allt som är baserat på socker är faktiskt vidhäftande."
Andreas Westphal,

tesa Analytics

Följ i naturens fotsteg!

När det handlar om häftämnen erbjuder djur- och växtriket en allt-i-ett-lösning för varje syfte. Superhäftande och ändå reversibelt? Snigelslem visar att det är möjligt. Långvarig häftstyrka under vatten, men även på torra land? Iglar och musslor har använt det här framgångsrikt i miljontals år. Borttagbar utan att lämna spår, men fäster på både jämna och ojämna ytor? Geckofötter kan göra det i ett helt geckoliv. 

Anpassad häftstyrka, borttagbar och i bästa fall även återanvändbar: tesa-produkter som tesa Powerstrips® och smarta fästsystem kombinerar redan de här grundegenskaperna. Dock spelar problem som hållbar produktion och biologisk nedbrytbarhet en allt viktigare roll. "Med pappersbaserad förpackningstejp och lösningsfria tillverkningsprocesser flyttar vi oss närmare naturen. Men det finns så mycket mer", säger innovationschef Bastian Brinkmann, som ser en framtid för ett fortfarande relativt ungt forsknings- och utvecklingsområde.

snigel

1,3

ton

Det är den vikt som det klibbiga polysackaridämnet, som utsöndras av bakterien "Caulobacter crescentus", kan hålla på en yta stor som ett eurocent-mynt. Det starkaste häftämnet i världen.

Källa: Spiegel

"Naturen kan agera som förebild på två sätt: Dels med siktet inställt på innovativa, högpresterande lösningar, men framför allt när det handlar om hållbarhet."
Bastian Brinkmann,

Innovationschef

Spindelväv

Människans favoritdröm: Spiderman

Supermän, superkrafter, superlim – vi drömmer om möjligheter till sådant som verkar omöjligt. Eller omvänt: Hjulspindelns nät står emot väder och vind. Vare sig UV-ljus eller regn kan påverka dess funktionalitet. Ett sådant robust "nät" är science fiction-hjälten Spidermans magiska vapen. Men även inom jordnära vidhäftningsforskning är frågan hur människor kan använda superkraften i det klibbiga spindelsekretet. Polymerforskare från universitetet i Akron (USA) kom närmare svaret på frågan om hur det fäster pålitligt även under förhållanden med ökad luftfuktighet: Hygroskopiska komponenter i sekretet absorberar fukt och gör det ofarligt för nätstrukturen.

Ett annat exempel på sökandet efter fördelarna med utveckling av biologisk vidhäftning är ett flerårigt projekt på TU Hamburg (Tyskland), vars partner är tesa. Projektet innefattar bland annat forskning om träkomponenten lignin, till exempel för användning i häftämnen. Den vanligaste polymeren i naturen kan vara ett alternativ till petroleumbaserade tillämpningar. Till skillnad från det fossila råmaterialet är ligninkällor som trä och vass förnybara råmaterial som kan odlas, och när de förbränns släpper de bara ut så mycket koldioxid som de har lagrat.

shutterstock_110949389

Studier av den biokemiska strukturen för naturlig vidhäftning, deras exakta egenskaper, deras fördelar och deras potentiella användbarhet har bara tagit sin början. Det är dock en mycket lovande början, som tidigare fynd och utveckling visar. Vid torkning skapar visköst snigelslem en starkt vidhäftande, fast fog mot ytor. Så fort slemmet blir flytande kan den här fogen enkelt brytas. Under 2019 lyckades forskare på University of Pennsylvania (USA) utveckla en polymer-gel med liknande egenskaper. Beroende på vatteninnehållet ändras det från en löstagbar, elastisk massa till den glasliknande hårda massan hos ett superlim och tvärtom. I sökandet efter innovationer identifierade tesas laboratorier en spännande teknik med geckoliknande häftegenskaper. Lösningar för borttagning som inte lämnar limrester och upprepad användning på olika ytor, även på ojämna och smutsiga ytor, kommer allt närmare ett förverkligande.