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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Montanuni: Kupfer in Wurm-Zähnen auf der Spur |
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| | | Mit einem ungewöhnlichen Projekt ist die Leobener Montanuniversität beschäftigt: In Zusammenarbeit mit amerikanischen Wissenschaftlern werden die Kupfereinlagerungen in den Zähnen kannibalischer Würmer untersucht. |
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Nicht das aggressive, räuberische Verhalten der Meereswürmer (Glycera dibranchiata), sondern die noch viel überraschendere mineralische Zusammensetzung der Zähne dieser Lebewesen steht im Mittelpunkt der Zusammenarbeit von Wissenschaftlern der University of California und des Institutes für Metallphysik der Montanuniversität.
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Die einzigartigen Zähne eines Wurms |
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In den 1,5 Millimeter winzigen Zähnen des Wurmes fanden sich Einlagerungen von Kupfer, teilweise in Form eines sehr seltenen Minerals. Ein wichtiger Teil des Projekts war zu zeigen, wie die Kupfereinlagerungen die Materialeigenschaften der Zähne deutlich verbessern.
Die Ergebnisse der Erforschung des einzigartigen biologisch geformten Kupferminerals veröffentlichten die Wissenschaftler in dem Fachjournal 'Science'.
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Elastisch und hart |
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Das Kupfer in den vier Zähnen des Glycera dibranchiata sorgt gleichzeitig für Elastizität und Härte mit dem Vorteil, dass sie nicht so spröde wie menschliche Zähne sind und dabei eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen. "Wir wären froh, wenn wir ein derartiges Material künstlich herstellen könnten", so Thomas Schöberl von der Montanuniversität.
Das sei allerdings ein langfristiges Unterfangen, kurz- bis mittelfristig könne man aber quasi biomimetisch von der Raffinesse des architektonischen Aufbaus des Minerals lernen.
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Den Kupfereinlagerungen schon länger auf der Spur
Erste Hinweise auf Kupfereinlagerungen bei den im Nordatlantik auftretenden Würmern, die etwas größer als Regenwürmer sind, gehen auf das Jahr 1980 zurück. Damals vermutete man allerdings noch, eine Folge der globalen Meeresverschmutzung gefunden zu haben. Die Forschungsergebnisse des Wissenschaftlerteams aus Kalifornien und Leoben belegen jedoch, dass das Kupfer im Zahnmaterial zum biologischen Bauplan gehört, völlig unabhängig vom Metallgehalt des Meerwassers. |
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Biologische Materialien als Vorbild für Werkstoffe |
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Das Leobener Institut für Metallphysik, das gleichzeitig als Institut für Materialwissenschaft der Akademie der Wissenschaften geführt wird, beschäftigt sich eingehend mit biologischen Materialien als "Vorbilder" für Werkstoffe.
Das Institut ist eines der wenigen wissenschaftlichen Einrichtungen mit einem nano-mechanischen Labor. Aktuelle Forschungen gelten den mechanischen Eigenschaften von menschlichen Knochen und Holz.
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01.01.2010 |
