Forschung

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MoA Forschungsgruppe "Adaptive Fibrous Materials"

Die MoA-Forschungsgruppe „Adaptive Fibrous Materials“ ist an Interaktionen faseriger biologischer Materialien mit der Umwelt interessiert. Aufgrund ihrer Ortsgebundenheit und den damit verbundenen Anpassungs- und Optimierungsstrategien sind Pflanzen hierbei von besonderer Bedeutung. Abbau- und Umformprozessen, wie sie in der Tierwelt zu finden sind, fehlen bei den Pflanzen, Anpassung geschieht durch Wachstum wobei ein beträchtlicher Teil der „neu gewachsenen“ Zellen bereits nach sehr kurzer Zeit abstirbt, um Funktionen wie Wassertransport oder mechanische Verstärkung im Pflanzenkörper zu übernehmen. Im Verlauf der Zeit können sich die Eigenschaften und Funktionen dieser toten Zellen ändern; sie sind aber immer mit Feuchtigkeit und Temperatur veränderlich. Diese Fähigkeit setzt eine intrinsische Aktivität des Materials voraus. Prominente Beispiele sind Quell- und Schwindbewegungen des Holzes und zahlreiche Öffnungs- oder Verbreitungsmechanismen von Samenstrukturen, die durch Umweltstimuli aktiv werden

Unsere Arbeiten beschränken sich nicht nur auf Pflanzen, auch andere Fasermaterialien wie die ortsgebunden Nester afrikanischer Seidenmotten werden in der Gruppe untersucht.

Wir arbeiten an einem tiefergehenden Verständnis der Materialaktivität, Anpassungs- und Optimierungsstrategien und untersuchen Eigenschaften in Abhängigkeit vom Entwicklungsstand (Wachstum) und den im Feld oder Labor herrschenden Umweltbedingungen. Die Ergebnisse liefern Information zu den Funktionen des Organismus und erlauben erste Hinweise darauf, wie sich geänderte Umweltbedingungen auf diesen auswirken. Sie stellen aber auch grundlegendes Wissen zur Nutzung und dem Einsatz biogener Materialien dar und extrahierte Konzepte dienen als Ideengeber für biomimetische Anwendungen.

Materialwissenschaftliche Methoden auf unterschiedlichen Längenskalen und Designexperimente kombinieren wir in unserer praktischen Arbeit. Interdisziplinäre Kollaborationen mit Geisteswissenschaftlern, Architekten und Designern des Exzellenclusters Matters of Activity (MoA) ermöglichen uns die umfassendere Betrachtung und Diskussion der bearbeiteten Themenfelder.  

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