Leitfähigkeit steigt bei Dehnung

Spinnenseide sehr guter Wärmeleiter

publiziert: Freitag, 16. Mrz 2012 / 00:14 Uhr / aktualisiert: Samstag, 17. Mrz 2012 / 00:11 Uhr
Überraschend: Sobald man Spinnenseide dehnt, verstärkt sich die Wärmeleitfähigkeit.
Überraschend: Sobald man Spinnenseide dehnt, verstärkt sich die Wärmeleitfähigkeit.

Ames/Potsdam - Spinnenseide leitet Wärme besser als Kupfer und wird in dieser Fähigkeit nur von Silber und Diamanten geschlagen.

3 Meldungen im Zusammenhang
Weiterführende Links zur Meldung:

Abstract
.
onlinelibrary.wiley.com

Das berichten Forscher der Iowa State University in der Zeitschrift «Advanced Materials». «Bisher kannte man keinen guten Wärmeleiter unter den organischen Materialien. Spinnenseide ist hier eine eindeutige Ausnahme», berichtet Studienleiter Xinwei Wang.

Nur Diamant und Silber besser

Die Forscher testeten in ihren Experimenten Fäden der Goldenen Seidenspinne. Es stellte sich heraus, dass diese einen Wärmeleitwert von 416 Watt pro Meter und Kelvin besitzen - womit Spinnenfäden zu den besten Wärmeleitern überhaupt zählt: Kupfer liegt vergleichsweise bei 401 Watt pro Meter und Kelvin, Eisen bei 80 und Wasser bloss bei 0,5. Darüber liegen bloss Silber (429), Diamanten (2.300) und Kohlenstoff-Nanoröhrchen (6.000).

Ein weiteres Ergebnis überraschte die Forscher: Sobald man Spinnenseide - getestet wurden jeweils die Fäden zur Netzbefestigung - dehnt, verstärkt sich die Wärmeleitfähigkeit noch zusätzlich, beim Maximalwert der Dehnung von 20 Prozent sogar um weitere 20 Prozent. Damit steht die Spinnenseide völlig im Gegensatz zu den meisten anderen Materialien, die bei Dehnung schlechter leiten.

Unverstandene Molekülstruktur

«Rein chemisch kann man Spinnenseide heute problemlos nachbauen. Ihre mechanischen Eigenschaften hat man jedoch trotz vieler Forschung noch immer nicht erreicht. Das dürfte damit zusammenhängen, dass auch die molekulare Anordnung eine wichtige Rolle spielt», berichtet Peter Fratzl, Leiter der Abteilung Biomaterialien am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung.

Dieses Urteil fällen auch die US-Forscher: Die Wärmeleitfähigkeit dürfte darauf zurückgehen, dass die Proteine der Seidenmoleküle Nanokristalle enthalten und in Federform miteinander verknüpft sind. Der genaue Mechanismus dahinter ist jedoch nicht erforscht. Ungelöstes Rätsel bleibt dabei weiterhin, wie die Spinne mittels ihrer Extrusionsdrüse die Rohseide durch Zufügung von Wasser im genau richtigen Moment nachbearbeitet.

Stoff für heisse Tage

Die Einsatzmöglichkeiten eines künstlichen Materials, das Wärme ähnlich leitet wie Spinnenseide, scheinen indes nahezu unbegrenzt, erlauben doch etwa flexible, hitzeleitende Elektronikteilchen völlig neue Anwendungen. Doch auch für den Alltag könnte Spinnenseide-Gewebe grosse Vorteile bringen: Kleidung mit hohem Wärmeaustausch für heisse Tage gehört etwa dazu, oder Wundverbände, die Hitze nicht am Körper festhalten.

(bert/pte)

Kommentieren Sie jetzt diese egadgets.ch - Meldung.
Lesen Sie hier mehr zum Thema
Emeryville - Das kalifornische ... mehr lesen
Die Spinnenseide stammt von einer speziellen Gattung namens 'golden orb-weaver spider'.
Tallahassee - Forschern der Florida State University ist es erstmals gelungen, Spinnenseide und Kohlenstoffnanoröhrchen zu einem revolutionären neuen Werkstoff zu verbinden. mehr lesen
Aarhus - Biologen der dänischen ... mehr lesen
Die indische Spinne Stegodyphus sarasinorum lebt in einer Kolonie.
.
Digitaler Strukturwandel  Nach über 16 Jahren hat sich news.ch entschlossen, den Titel in seiner jetzigen Form einzustellen. Damit endet eine Ära medialer Pionierarbeit. mehr lesen 21
Die Papierbatterie besteht aus zwei in Reihe geschalteten elektrochemischen Zellen an den beiden Enden des Papierstreifens, die durch eine Wasserbarriere (zwischen den Buchstaben «m» und «p») getrennt sind.
Die Papierbatterie besteht aus zwei in Reihe geschalteten elektrochemischen ...
Ein Empa-Forscherteam hat eine durch Wasser aktivierbare Einweg-Batterie aus Papier entwickelt. Damit liesse sich eine breite Palette von kleinen Einweg-Elektronikgeräten mit geringem Stromverbrauch betreiben, etwa intelligente Etiketten zum Tracking von Objekten, Umweltsensoren oder medizinische Diagnosegeräte - und erst noch deren Umweltauswirkungen minimieren. Die «Proof-of-Concept»-Studie wurde soeben in «Scientific Reports» veröffentlicht. mehr lesen 
Die Zementindustrie emittiert grosse Mengen von klimaschädlichem Kohlendioxid - doch alternative Bindemittel auf der Basis von Magnesiumcarbonat könnten ... mehr lesen  
Spannende Aufgabe: Empa-Expertin Barbara Lothenbach wird das Projekt leiten.
Mehr Sicherheit in Fahrzeugsystemen mit dem CANsec Controller IP-Core CAN-SEC des Fraunhofer IPMS.
Moderne Fahrzeuge haben eine Vielzahl von elektronischen Systemen, die miteinander vernetzt sind. Da diese Systeme durch Cyberangriffe gefährdet sind, hat das Fraunhofer IPMS einen CANsec IP-Core ... mehr lesen  
Umweltbeobachtungen in der Luft und unter Wasser  Dübendorf, St. Gallen und Thun, 14.06.2022 - Eine neue «duale» Drohne kann sowohl fliegen als auch auf dem Wasser landen, um ... mehr lesen  
Constanca Rosa, Forscherin am Imperial College London, bereitet die MEDUSA Drohne für den Start vor.
Titel Forum Teaser
  • keinschaf aus Wladiwostok 2826
    grüezi Wie lasterhaft Mitleid mitunter sein kann, beweisen Sie doch gerade ... Mo, 26.12.16 20:05
  • Kassandra aus Frauenfeld 1781
    Vom Tode träumt ein negrophiles Schäfchen doch ständig. Wenn tausende Frauen in England ... Mi, 28.09.16 11:58
  • HentaiKamen aus Volketswil 1
    Kommt wieder Aber leider eine RIESEN Verlust für Leser wie mich die nicht mit dem ... Sa, 13.08.16 01:13
  • keinschaf aus Wladiwostok 2826
    sogar nach dem Tode hat die Kassandra noch die grösste Schnauze... jaja, diese ... Fr, 12.08.16 16:30
  • Kassandra aus Frauenfeld 1781
    Wow, wie hat sich die gute Kubra gemausert! Ich danke auch Ihnen ganz persönlich für die vielen harten und ... Mi, 20.07.16 20:25
  • Pacino aus Brittnau 731
    Übrigens, wusstet ihr schon . . . . . . dass die Foren von AZ (Wanner), 20min. und Schweizer Fernsehen ... Mi, 29.06.16 15:20
  • PMPMPM aus Wilen SZ 235
    Und jetzt? Ist noch online...? Liebes news-Team, schade ist die Situation so, dass etwas aufhören ... Di, 28.06.16 22:43
  • kubra aus Berlin 3232
    Danke für die gelebte Pressefreiheit. Damit mein ich durchaus auch den ... Di, 28.06.16 16:09
Werden Menschen in den USA jetzt besser vor zielgerichteter Werbung geschützt?
DOSSIER Social Media Zielgerichtete Werbung in den USA unter Beschuss Politiker der Demokratischen Partei haben ...
 
News
Wer sich nicht so gut mit dem Messenger auskennt, der sollte grundsätzlich bei unbekannten Nummern vorsichtig sein.
Bei der Verwendung eines Smartphones stehen einem verschiedene Kommunikationsmöglichkeiten zur Verfügung. In früheren Zeiten war es aufs Telefonieren und SMS ... mehr lesen
Stellenmarkt.ch
Kreditrechner
Wunschkredit in CHF
wetter.ch
Heute Di Mi
Zürich 13°C 28°C sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig sonnig
Basel 14°C 29°C sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig sonnig
St. Gallen 13°C 25°C recht sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig sonnig
Bern 13°C 28°C sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig sonnig
Luzern 16°C 27°C recht sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig sonnig
Genf 15°C 30°C sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig sonnig
Lugano 16°C 29°C recht sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig freundlich
mehr Wetter von über 8 Millionen Orten