Die Herausforderung, Klebstoff herzustellen, der unter Wasser funktioniert, steht im Mittelpunkt von Bruce Lee, Assistenzprofessor für Biomedizintechnik an der Michigan Technological University. Um ihm bei der Lösung dieses Rätsels zu helfen, hat das Office of Naval Research im Rahmen seines Projekts gerade eine dreijährige Förderung erhalten Young Investigator-Programm vergeben.
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Lees Arbeit basiert auf der Untersuchung eines der stärksten natürlichen Unterwasserklebstoffe, die wir kennen – nämlich dem, den Muscheln verwenden, um sich an Felsen und an der Unterseite von Booten festzukleben.
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„Muscheln verwenden einen Proteinkleber, um an Oberflächen zu haften“, sagt Lee gegenüber Digital Trends. „Es ist fast wie beim Spritzgießen: Sie spritzen es als Flüssigkeit ein und dann haftet es an einer Oberfläche. Eines dieser Hauptproteine ist eine Aminosäure namens DOPA. Wir haben dieses Molekül genommen und es mithilfe von Chemie in einen synthetischen Klebstoff eingebaut.“
Lee sagt, dass es zwei Hauptanwendungsmöglichkeiten für seine Arbeit gibt. Die erste davon wäre für Marinearbeiten nützlich, bei denen Unterwassersensoren oder -geräte an Schiffen, U-Booten oder Unterwasserrobotern angebracht werden. Bei der zweiten handelt es sich um eine medizinische Anwendung, bei der Verbände hergestellt werden, die anhaften, wenn eine Person schwitzt oder auf andere Weise nass wird.
Als ob Unterwasserkleber nicht schon eine Herausforderung genug wäre, möchte Lee auch einen Klebstoff entwickeln, der „ein“ und „aus“ geschaltet werden kann – das heißt, er kann nach Belieben klebrig oder nicht klebrig gemacht werden. Dazu muss man herausfinden, wie man das DOPA-Molekül vorübergehend blockiert und so eine Strukturveränderung im Klebstoff auslöst.
„Indem wir unseren Klebstoff reversibel machen, hoffen wir, dass wir etwas unter Wasser befestigen können, indem wir ihn einschalten, und wenn man ihn dann wieder lösen möchte, schaltet man ihn einfach wieder aus“, sagt er. „Das ist etwas ganz Neues und macht das Projekt spannend.“
Die Finanzierung durch das Office of Naval Research wird Lee dabei helfen, die mit dem Konzept verbundene Biochemie zu untersuchen. „Sobald wir den grundlegenden Mechanismus herausgefunden haben, können wir uns darauf konzentrieren, die Materialien zu entwickeln, um daraus eine physische Anwendung zu machen“, sagte er
Also intelligente Unterwasserklebstoffe bis 2020? Wir bleiben hier, um es herauszufinden.
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