Schon häufig hat die Natur zu speziellen Oberflächenstrukturen inspiriert. Der Lotus-Effekt ist vermutlich am bekanntesten. Zikadenflügel dienten nun als Vorbild für die Entwicklung antibakterieller Überzüge.
Zikadenflügel haben aufgrund ihrer speziellen Struktur die Fähigkeit, Mikroorganismen abzutöten. Nun ist es gelungen, die besondere Nanostruktur auf eine Folie zu übertragen. „Damit könnten Objekte des täglichen Gebrauchs beispielsweise in Spitälern überzogen werden,“ sagte Barbara Stadlober, Forschungsgruppenleiterin bei Joanneum Research.
Bakterien können nicht anhaften
Ein ganzer Wald an klitzekleinen Säulchen auf der Oberfläche der Zikadenflügel verhindert, dass sich an ihnen Bakterien festsetzen können. Ein Team von Joanneum Research Materials im oststeirischen Weiz entwickelte aus dieser Erkenntnis eine Folie, die im Gesundheitsbereich oder auch der Lebensmittelverpackung zum Einsatz kommen soll.
Einsatz als flexible Folie
Die Entwicklung ermöglicht die kontinuierliche, großflächige und kostengünstige Herstellung winziger Mikro- und Nano-Strukturen auf flexiblen Folien, die dann für verschiedene Zwecke genutzt werden können: Um den Strömungswiderstand von Objekten in der Luft oder im Wasser zu verringern, Wasser abperlen zu lassen, Schmutz abzuweisen oder um für Bakterien unattraktiv zu werden.
Bakterien sterben durch Überdehnung
Die ersten Tests seien vielversprechend gewesen, so Stadlober. Es habe sich gezeigt, dass die von der Natur abgeschauten Nanostrukturen zu einem signifikanten Absterben von gram-negativen Bakterien, wie zum Beispiel E. coli, führen. Diese überdehnen ihre Zellmembran beim Versuch, sich an den flexiblen Nanokegeln festzuhalten, was schließlich zum Absterben führt. Außerdem stellte sich ein wasserabweisender Effekt ein und die Lichtreflexion wurde um ein bis zwei Prozent verringert.
Nur für flache Flächen geeignet
Aktuell ist man allerdings in der Anwendung noch limitiert: Die Folie ist nicht dehnbar, daher wäre sie vorerst nur als Überzug für flache Oberflächen wie Möbel, Türen, Tabletts geeignet, sagen die Entwickler. Auch will man in puncto Nachhaltigkeit bei den verwendeten Materialien bei Lack und Foliensubstrat noch optimieren.
APAMED