Kontakt

Dr.  Mason  Dean
Dr. Mason Dean
Currently independent scientist, group leader from November 1st, 2017
Telefon:+49 331 567-9452Fax:+49 331 567-9402

Zusammenarbeit

Ronald  Seidel
Ronald Seidel
Doktorand
Telefon:9237Fax:9402

Max Planck Institute of Colloids and Interfaces

James  Weaver
James Weaver
Ph.D

Wyss Institute, Harvard, Center for Life Science Boston Bldg., 5th Floor 3 Blackfan Circle Boston, MA 02115

Wyss

Ling Li
Ling Li
Postdoc
E-Mail:lingli@...

Wyss Institute, Harvard, Center for Life Science Boston Bldg., 5th Floor 3 Blackfan Circle Boston, MA 02115

Wyss

Dr. Daniel Baum
Dr. Daniel Baum
Telefon:+49 30 84185-293Fax:+49 30 84185-107
E-Mail:baum@...

ZIB, Takustr. 7 D-14195 Berlin-Dahlem Germany

Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik Berlin

Raum 4001

David Knötel
David Knötel
Telefon:+49 30 84185-151Fax:+49 30 84185-125

ZIB, Takustr. 7 D-14195 Berlin-Dahlem Germany

Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik Berlin

Raum 4010

Ein flexibler und stoßfester Verbundwerkstoff aus der Natur: Das Stützskelett der Knorpelfische

Die Natur hat eine Vielzahl von Materialien mit beeindruckenden Eigenschaften hervorgebracht und nutzt dabei eine relativ geringe Anzahl an Bausteinen, die zudem noch bei geringen Temperaturen miteinander verbaut werden. Die daraus resultierenden Strukturen und Wachstumsprozesse sind jedoch oft hochgradig komplex und die grundlegenden “Bauprinzipen” sind somit schwer zu erfassen oder gar nachzuahmen. Im Rahmen des “Human Frontier Science Program” untersuchen wir die Stützskelette von Rochen und Haien, die im Gegensatz zu denen aller anderer Wirbeltiere nicht aus Knochen sondern aus Knorpel bestehen und einzigartige Materialeigenschaften aufweisen. Das Einzigartige dabei ist, dass die Oberfläche des flexiblen Skeletts von einer Mosaikschicht aus mineralisiertem Knorpelgewebe überzogen ist, die dem Skelett die notwendige Steifigkeit liefert.

In diesem Projekt arbeiten eine Vielzahl von Wissenschaftlern mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten und Kernkompetenzen zusammen. Dabei werden Fachbereiche der Biologie und Biomaterialforschung (MPIKG), der hoch-auflösenden Bildgebung, der Bruchmechanik und dem professionellen 3D Druck (Wyss), sowie der Computerwissenschaften und der computergesteuerten Visualisierung abgedeckt (ZIB). Dieser vielseitige Ansatz ermöglicht weitreichende Einblicke in die grundlegenden Gestaltungsprinzipen des bisher kaum verstandenen aber phylogenetisch sehr alten (und evolutionär erfolgreichen) Knorpelskeletts der Haie und Rochen. Die gewonnen Informationen können als Grundlage genommen werden um 3-dimensionale Objekte optimal entsprechend ihrer Funktion in Leichtbauweise zu gestalten. Das HFSP Projekt schlägt die Brücke zwischen den Fachdisziplinen Biologie, Physik, Werkstoffkunde und Informatik und baut die wichtige interdisziplinäre Vernetzung zwischen den Wissenschaftlern und Ihren Instituten weiter aus.

Obwohl die Fragestellungen der Wissenschaftler die vom HFSP finanziert werden eng miteinander verknüpft sind, werden die verschiedenen Teilprojekte von den Forschern in den jeweiligen Instituten geleitet. Für weitere Informationen klicken Sie bitte auf die Projekte links im Menü.

The tiled outer layer of shark and ray skeletons is a natural composite of mineralized polygonal tiles (tesserae) and collagen fiber bundles, the complex and finescale 3d arrangements of which have made characterization difficult.

Tesserae ultrastructure and ontogeny

The tiled outer layer of shark and ray skeletons is a natural composite of mineralized polygonal tiles (tesserae) and collagen fiber bundles, the complex and finescale 3d arrangements of which have made characterization difficult. [mehr]
A detailed quantitative analysis of image data often requires the segmentation to make structures measurable. This is particularly challenging for biological structures, such as tesserae, because their arrangements are typically 3-dimensional and complex

Tiling morphologies and segmentation

A detailed quantitative analysis of image data often requires the segmentation to make structures measurable. This is particularly challenging for biological structures, such as tesserae, because their arrangements are typically 3-dimensional and complex [mehr]
The tessellated mineralization of shark and ray skeletons occurs near the surface, sandwiched between a fibrous outer layer (the perichondrium) and the unmineralized cartilage core of the skeleton.

Tesserae mechanics & materials

The tessellated mineralization of shark and ray skeletons occurs near the surface, sandwiched between a fibrous outer layer (the perichondrium) and the unmineralized cartilage core of the skeleton. [mehr]

 
Zur Redakteursansicht
loading content