Superkleber: Geckskin haftet wie ein Gecko

Haftet super, lässt sich leicht entfernen und hinterlässt keine Spuren: US-Wissenschaftler haben möglicherweise den Superklebstoff der Zukunft entwickelt. Vorbild war der Fuß eines Geckos.

Artikel veröffentlicht am 21. Februar 2012, 12:05 Uhr, Werner Pluta

Rückstandsfrei entfernen: Geckskin hält Fernseher. (Bild: UMass)

Geht es nach einem Team von Wissenschaftlern aus den USA, haben Schrauben und Dübel im Haushalt bald ausgedient: Materialwissenschaftler Al Crosby, Dan King und Mike Bartlett und der Biologe Duncan Irschick haben ein Klebeband entwickelt, mit dem sich künftig Fernseher und andere schwere Gegenstände mühelos an der Wand befestigen lassen.

Kleines Reptil mit großer Haftung

Geckskin heißt der Klebestreifen, für den, wie der Name schon sagt, der Fuß eines Geckos als Vorbild gedient hat. Diese kleinen Reptilien können mit ihren Füßen das Vielfache ihres eigenen Körpergewichts an einer glatten Fläche festhalten. Ein 140 Gramm schwerer Gecko etwa könnte einen 4 Kilogramm schweren Gegenstand eine Wand hinauftransportieren, ohne abzurutschen.

Der Fuß kann dennoch einfach von der glatten Fläche gelöst werden und hinterlässt keinerlei Klebespuren. Wie praktisch wäre das im Haushalt: Heute hängt der Fernseher an dieser und ein Bild an jener Wand, und morgen wird einfach umdekoriert, ohne dass neue Dübel gesetzt werden müssen.

Van-der-Waals-Kraft

Den Forschern ist es gelungen, diese drei Komponenten - hohe Kapazität, Reversibilität und Trockenhaftung - nachzubilden. Dabei haben sie sich aber nicht darauf konzentriert, die feinen Härchen an den Füßen, Setae genannt, nachzubilden, wie das in vergleichbaren früheren Projekten der Fall war. Die Setae sitzen an den Lamellen, aus denen der Zeh des Geckofußes besteht. Sie sind am Ende in winzige Fasern gespalten, die mit den Molekülen an einer Oberfläche interagieren. So entsteht eine Anziehungskraft, die sogenannte Van-der-Waals-Kraft, die den Gecko an der Wand hält.

Bisherige Projekte hätten sich allein auf die Setae beschränkt und die Komplexität des gesamten Geckofußes nicht berücksichtigt, erklärt der Biologe Irschick. Deshalb hätten sie nicht beliebig vergrößert werden können. Es seien aber nicht die Setae allein, die die Haftung produzierten. Dafür sei das Zusammenspiel mehrere Elemente verantwortlich - neben der Haut unter anderem auch Sehnen und Knochen. Sie hätten sich auf dieses Zusammenspiel konzentriert und kämen deshalb ohne die Setae aus, erklären die Wissenschaftler der Universität des US-Bundesstaats Massachusetts in Amherst in der Fachzeitschrift Advanced Materials.

Neue Möglichkeiten zur Gecko-Imitation

Sie haben einen weichen Bausch in steife Fasern eingewoben. Das stellt die Haut dar, die sich an eine Oberfläche anschmiegen kann. Analog zum Geckofuß ist die Haut in eine synthetische Sehne eingewoben. Dadurch entstehe ein Konstrukt, das die nötige Steifigkeit und Rotationsfreiheit ergebe. Dieses Konzept sei bisher nicht in Betracht gezogen worden, sagt Crosby. Es könnte neue Möglichkeiten für die Entwicklung einer Haftung, die auf dem Prinzip des Geckos beruht, eröffnen.

"Unser Geckskin ist etwa 100 Quadratzentimeter groß, etwa so groß wie eine Karteikarte, und kann, wenn es an einer glatten Oberfläche wie Glas befestigt wird, bis etwa 317 Kilogramm halten", sagt Crosby. Seine Kollegen und er haben einen 42 Zoll (knapp 107 Zentimeter) großen Fernseher an einer Wand befestigt. Den Geckskin können sie mit einem sanften Ziehen rückstandslos von der Wand lösen und ihn beliebig oft auf eine andere Oberfläche aufbringen.