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Vom Leben der Natur
Werkstoff-Inspirationen aus der Natur
Der Physiker und Materialwissenschaftler Peter Fratzl spricht über Biomaterialien mit ihrem vorbildhaften Anpassungsvermögen.
5. Oktober 2026, 08:55
Biomaterialien sind Materialien "aus, für und durch die Natur". Es sind jene Stoffe, aus denen Pflanzen und Lebewesen bestehen: Holz, Gras, Wolle, Haare, Panzer - aus Zellulose, Chitin und Proteinen. Es sind aber auch jene Werkstoffe, aus denen zum Beispiel Prothesen bestehen: Keramik, Gold oder Platin. Und es sind Materialien, die von der Natur inspiriert sind: Oberflächen von Schmetterlingen, die schillernde Farben haben, die Oberfläche des Lotusblattes, das Wasser perfekt abperlen lässt, die Zähne von Tieren mit hohen mineralischen Anteilen.
Die Natur passt sich auf dem Weg der Evolution an die Umweltbedingungen an, ist nie perfekt, sondern nur so gut wie nötig, damit bei Änderungen der Umweltbedingungen noch immer genug Eigenschaften vorhanden sind, die anderswo hinpassen. Die Natur kann hervorragend mit limitierten Ressourcen auskommen.
Es gibt Biomaterialien, die zwar aus dem gleichen Material bestehen, aber durch ihre unterschiedliche Struktur ganz verschiedene Eigenschaften haben. Diese Materialien können aber auch Informationen verarbeiten. Sie leiten etwa Schwingungen gefiltert weiter, damit das Gehirn nicht überlastet wird, das sich sonst mit zu vielen - meist uninteressanten - Schwingungen beschäftigen müsste. Eine selektive Weiterleitung erfolgt durch die Wahl der passenden Materialien. Die falschen Schwingungen kommen gar nicht erst an.
Es ist lohnend, die Zusammenhänge zwischen der Struktur und den physikalischen Eigenschaften von biologischen und bioinspirierten Verbundwerkstoffen zu erforschen, um selbst effizientere und bessere technologische Werkstücke herstellen zu können.
Gestaltung: Lothar Bodingbauer
Service
Gesprächspartner:
Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Fratzl, Direktor des Max Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam und Ko-Direktor des Max Planck Queensland Center for the Materials Science of Extracellular Matrices
Peter Fratzl ist Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
Max Planck Institut
Max Planck Queensland Center
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