Team um Dr. Wolf veröffentlicht Artikel in Materials Advanced

Biominerale — Muscheln, Zähne oder auch Knochen — sind durch Organismen generierte Keramiken, deren Funktion und Belastbarkeit über Jahrmillionen evolutionär optimiert wurden. Im Gegensatz zu herkömmlichen, synthetischen Keramiken weisen diese biologischen Keramiken oft sehr komplexe und wohlkontrollierte kristallographische Texturen auf (also die räumliche Anordnung der kristallinen Mineralkörner).

In dieser Arbeit zeigen wir, dass eine sich schrittweise verändernde Textur auch zu einer graduellen Veränderung der Materialeigenschaften, hier den Elastizitätskoeffizienten, führt. Am Beispiel von Austernschalen zeigen wir, dass ein solcher Texturgradient ein Funktionsgradientenmaterial erzeugt, welches die Risszähigkeit der Muschelschale erhöht und diese dadurch deutlich unempfindlicher und resistenter gegen mechanischen Angriff, z.B. durch Fressfeinde, wird.

Die schwarzlippige Perlauster vermittelt damit nicht nur einen Eindruck, wie komplex schon scheinbar einfache Muschelschalen sind, sie gibt uns darüber hinaus auch eine elegante Blaupause für eine neue und bioinspirierte Klasse von Funktionsgradientenmaterialien an die Hand, mit der in Zukunft schadenstolerantere, bruchfestere und damit langlebigere Materialien generiert oder die Eigenschaften anderer, komplexer Biominerale wie Knochen besser verstanden werden können.

Der ganze Artikel wurde auf Materials Advanced veröffentlicht.

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