Weder glatt noch rau: Neuartige biologisch-inspirierte Oberflächen bringen Insekten ins Rutschen

Insekten können mit speziellen Haftorganen auf nahezu allen Oberflächen problemlos laufen und klettern. Bisherige Lösungsansätze zur Eindämmung von Insekten basieren meist auf giftigen oder klebrigen Substanzen, die auf den Laufwegen aufgebracht werden und regelmäßig erneuert werden müssen.

Wissenschaftler des Bionik-Innovations-Centrums der Hochschule Bremen haben nun gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel eine neuartige, biologisch-inspirierte Methode entwickelt, die die Insekten aufhält und ohne den Einsatz von Gift oder Klebstoff auskommt.

„In der Natur gibt auf einigen Pflanzen Oberflächen, die für Insekten rutschig sind“, sagt Dr. Elena Gorb von der Universität Kiel. „Eine Gemeinsamkeit vieler rutschiger Oberflächen ist die Nutzung von unterschiedlichen Oberflächenrauigkeiten. Diese nanostrukturierten Oberflächen sind nicht glatt genug für die Haftorgane, aber nicht rau genug für die Krallen. Dadurch können viele Insekten nur schwer Halt finden.“


Dieses Prinzip haben Wissenschaftler aus Bremen und Kiel nun gemeinsam mit einem Schweizer Hersteller von Kunststofffolien technisch umgesetzt und erfolgreich getestet. Eine Besonderheit des Ansatzes ist, dass durch die entsprechende Wahl der Oberflächeneigenschaften bestimmte Gruppen von Insekten gezielt am Klettern gehindert werden können. „Dadurch könnten wir zum Beispiel bestäubende Insekten von unerwünschten Insekten trennen. Das ermöglicht eine wesentlich gezieltere und ökologischere Beeinflussung von Insekten anstatt der üblichen ‚chemischen Keule‘“, sagt Prof. Dr. Jan-Henning Dirks vom Bionik-Innovations-Centrum der Hochschule Bremen. Auch sind die ungiftigen Kunststoffbeschichtungen länger haltbar als herkömmliche Methoden und lassen sich so zum Beispiel in schwer zugänglichen Bereichen, wie Klima- und Lüftungsanlagen, dauerhaft einsetzen. In den nächsten Schritten wollen die Wissenschaftler die Effizienz der Oberflächen nun noch weiter verbessern.

Originalveröffentlichung:
Investigating the efficiency of a bio-inspired insect repellent surface structure.
Christopher Graf, Antonia B. Kesel, Elena V. Gorb, Stanislav N. Gorb and Jan-Henning Dirks
Bioinspiration and Biomimetics (2018)

Videomaterial verfügbar unter: http://www.hs-bremen.de/internet/einrichtungen/presse/mitteilungen/2018/detail/2018-pe-suppl_video_01-dirks.mp4
Beschriftung: Demonstration der Effizienz der nanostrukturierten Oberfläche. Bereits bei einer geringen Steigung können viele Insekten die Oberfläche nicht mehr hochklettern. Video credit: Bionik-Innovations-Centrum, Hochschule Bremen, Bioinspiration and Biomimetics 2018.

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