Flüssige Seide wird zu klebrigen Fäden à la Spiderman und hebt das 80-Fache ihres Gewichts

Seit Spidermann ist das nicht nur ein Traum vieler Kinder: klebrige Fäden aus dem Handgelenk zu schießen, die auf jeder Oberfläche haften, und sich daran durch die Stadt zu schwingen – oder um Gegenstände lässig zu sich heranzuziehen. Ein Forscherteam des Silklabs der Tufts University hat nun ein Material entwickelt, das absolut Marvel-tauglich erscheint.

»An der Grenze zwischen Vorstellungskraft und Praxis«

Das aus einer Nadel geschossene, zuerst flüssige Material, verfestigt sich sofort und bildet dabei klebrige Fäden. Diese bleiben an Objekten haften – und sie sind robust genug, ihr 80-Faches Gewicht zu tagen: hervorragende Voraussetzungen, um die Neugier aller Möchtegern-Spidermen zu wecken. Fiorenzo Omenetto, Professor für Ingenieurwissenschaften und Mitautor der zugehörigen Studie, äußert sich entsprechend: »Als Wissenschaftler und Ingenieure bewegen wir uns an der Grenze zwischen Vorstellungskraft und Praxis. Wir können uns von der Natur inspirieren lassen. Wir können uns von Comics und Science-Fiction inspirieren lassen. In diesem Fall wollten wir unser Seidenmaterial so zurückentwickeln, dass es sich so verhält, wie es die Natur ursprünglich entworfen hat und wie es sich Comic-Autoren vorgestellt haben.«

Am Anfang stand der Wunsch nach einem starken Klebstoff

Die Fäden stellten Omenetto und Team aus Seidenspinner-Kokons her, die sie in einer Lösung kochten und so in ihre Fibroin-Proteinbausteine zerlegten. Dabei ging es ursprünglich darum, einen extrem starken Klebstoff aus Seidenfibroin zu entwickeln, doch als Marco Lo Presti, Hauptautor der Studie, seine Glasgeräte mit Aceton reinigte, bemerkte er das netzähnliche Material am Boden. Es hatte sich ein halbfestes Hydrogel gebildet, das sich unter Zugabe von Dopamin fast augenblicklich verfestigt. Jetzt fehlten nur noch Füllstoffe wie Chitosan und Boratpuffer, um dehnbare Hydrogel-Fasern mit enormer Zugfestigkeit zu schaffen.

Mit diesen Fasern konnten die Forscher ein auf dem Wasser schwimmendes Laborrohr heben, ein halb in Sand vergrabenes Skalpell bergen sowie einen Holzblock und einen Stahlbolzen liften. Anwendungsmöglichkeiten sehen sie nicht nur für Superhelden, sondern auch in den Bereichen der Arzneimittelverabreichung, der Gewebezüchtung, der Klebstoffe und der Biomaterialien. Trotz allem: Echte Spinnenseide ist tatsächlich noch 1.000 Mal stärker!