Mariner Verwandlungskünstler It`s a kind of Magic – Badeschwamm wird zur Werkstoff-Innovation

Redakteur: Peter Königsreuther

Wenn man Naturschwämme in eine bestimmte Lösung taucht, gibt es eine erstaunliche Verwandlung, wie Forschende aus Freiberg herausgefunden haben.

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Grün ist die Hoffnung und ein neuartiger Verbundwerkstoff auf Badeschwamm-Basis. Prof. Hermann Ehrlich forscht an der TU Bergakademie Freiberg und untersucht hier ein Exemplar.
Grün ist die Hoffnung und ein neuartiger Verbundwerkstoff auf Badeschwamm-Basis. Prof. Hermann Ehrlich forscht an der TU Bergakademie Freiberg und untersucht hier ein Exemplar.
(Bild: C. Mokry / TU Bergakademie Freiberg)

Aus einem gezüchteten Meeresschwamm entwickelte man an der TU Bergakademie Freiberg einen neuartigen Werkstoff, wie die Beteiligten berichten. Das funktioniert so: bringt man die Fasern des Schwamms mit einer kupferhaltigen Ammoniaklösung in Berührung, wie sie etwa in der Elektronikindustrie anfällt, entsteht das in der Natur nur selten existierende grüne Mineral Atacamit (ein Halogenid, auch bekannt als Kupfersand), betonen die Spezialisten. Der Name stammt vom Entdeckungsort, der Atacamawüste im Westen Südamerikas. Das Mineral hefte sich so stark an die Schwammfasern, dass ein robustes Material entsteht, das katalytische und antibakterielle Eigenschaften hat. Es kann deshalb potenziell als bio-basierter industrieller Filter eingesetzt werden, es ist quasi von Natur aus ein Filter, heißt es. Auch für Sensoren und Katalysatoren sei diese Substanz interessant.

Leichtbau aus der Schatzkiste der Natur

Prof. Hermann Ehrlich, der damit forscht, legt ein Stück des Schwamms in diese Ammoniaklösung, die ein Kupferbad aus der Herstellung von Leiterplatten für Elektronikkomponenten simuliert. Nach etwa 12 Stunden hat sich der Schwamm blau verfärbt. Wenn man ihn trocknet, ist er fester als vorher, aber immer noch sehr leicht, betont der Wissenschaftler Bei einem pH-Wert von 9 öffnen sich die Fasern und die organischen Verbindungen des Proteins verändern sich, erklärt Ehrlich. Das in der Ammoniaklösung enthaltene Kupfer reagiert sofort mit den organischen Anteilen der Schwammfasern, vor allem mit den Aminosäure-Resten. So bildet sich das Mineral Atacamit. „Entlang der Spongin-Faser wachsen dabei nanometerkleine Kristalle, wie an einer Schnur aufgereiht“, veranschaulicht der Wissenschaftler. Sie stabilisieren das Gerüst und sorgen gleichzeitig dafür, dass der Schwamm in seiner einzigartigen Mikroarchitektur erhalten bleibt. Interessant ist auch, dass, wenn man den umgewandelten Schwamm mit Säure behandelt, sich die Reaktion umkehrt. Der Schwamm kann dann wieder verwendet werden. Das könne man durchaus 100 Mal machen.

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