Bionik - Innovationen aus der Natur: Rattenzähne als Vorbild
Ratten ins Maul geschaut haben Jürgen Bertling und Marcus Rechberger, Preisträger des Ideenwettbewerbs "Bionik - Innovationen aus der Natur" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF. Und dabei haben die beiden Ingenieure von Fraunhofer UMSICHT gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Witten/Herdecke den flinken Nagern das Geheimnis ihrer selbst schärfende Nagezähne entlocken und es auf technische Schneidwerkzeuge und Klingen übertragen.
Anders als beim Menschen sind Rattenzähne nicht komplett vom Schmelz überzogen. Nur an ihrer Vorderseite besitzen sie eine hufeisenförmige, sehr dünne und harte Schmelzlamelle. Dahinter sitzt das weichere Zahnbein. Dieses, den Zahn mechanisch stabilisierende Dentin wird beim Nagen bevorzugt abgerieben, wodurch stets eine messerscharfe Schmelzkante hervorsteht.
Genauso funktionieren auch die neuartigen Schneidmesser der Oberhausener Forscher. Der zähe Grundkörper besteht aus Hartmetall, einer Legierung aus Wolframcarbid und Kobalt. Seine Außenseite ist gewölbt und wie bei Nagezähnen mit einer glatten, etwa doppelt so harten mehrlagigen Keramikschicht bedeckt, die im wesentlichen aus Titannitrid besteht und durch Nanowerkstoffe verstärkt wird. Damit diese dünne Schicht beim Schneiden nicht vom Grundkörper abplatzt, härten die Forscher seine Oberfläche und erhöhen somit die Verbundwirkung zwischen beiden Werkstoffen.
Am 8. März 2005 zeichnete Bundesministerin Edelgard Bulmahn in der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften in Berlin sechs Siegerteams aus, darunter die Oberhausener Forscher. Um die besten Ideen zur Technologiereife voranbringen zu können, erhalten die Siegerteams Projektfördermittel für die nächsten Jahre.
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