Opis projektu
Małe grzebienie inspirowane przez pająki pozwolą na rozplątywanie nanowłókien i rozszerzenie zakresu ich zastosowań
Nanowłókna są sto razy mniejsze od ludzkiego włosa. Już same ich rozmiary powodują, że jakakolwiek ich obróbka stanowi duże wyzwanie. Jeśli dodamy do tego ich skłonność do przyczepiania się do innych materiałów, okaże się, że wykorzystanie ich do jakichkolwiek zastosowań jest koszmarem i utrudnia rozwój wielu rozwiązań, których realizację umożliwiają te włókna. Na szczęście Matka Natura wyposażyła pewnego niewielkiego pajączka w przypominający grzebień rząd włosków na nogach, który pozwala im rozczesywać wytwarzane przez siebie pasma pajęczyny. W ramach projektu BioCombs4Nanofibers naukowcy planują opracowanie sposobu na odwzorowanie tego rozwiązania na powierzchni stworzonej przez człowieka. Staranne scharakteryzowanie nowatorskiego rozwiązania może pozwolić na opracowanie innowacyjnych nanonarzędzi, które będą zapobiegały przywieraniu nanowłókien, co ułatwi ich obróbkę oraz doprowadzi do ich wykorzystania w szeregu nowych zastosowań.
Cel
Challenge: Nanofibers are constantly drawing the attention of material scientists and engineers as their surface-to-used-material-ratio is beneficial for, e.g. medical applications. However, technical nanofiber processing, transportation or even simple things as spooling is inhibited by their attraction to any surface by van der Waals forces, the adhesive forces also enabling geckos to stick to the wall. Recent research aims for scale-up of the controllable production of nanofibers though have not enabled an easier handling and thus their application is still limited. A specific kind of nanofibers are nanofibrous protrusions of adherent cells and microorganisms. The interaction of these fibers with nanostructures is a key feature for their controlled adhesion at natural or artificial surfaces.
Inspiration by nature: One major problem for handling of nanofibers is their stickiness to almost any surface due to van der Waals forces. However, there is a biological example to show how to tackle this problem in the future: cribellate spiders bear a specialized comb, the calamistrum, to handle and process nanofibers, which are assembled to their structural complex capture threads. These 10 – 30 nm thick fibers do not stick to the calamistrum due to a special fingerprint-like nanostructure. This structure causes the nanofibers to not smoothly adapt to the surface of the calamistrum, but rather minimizes contact and thus reduce the adhesive forces between the nanofibers and the calamistrum.
Radically new technological approach: The transfer of these bionic comb structures to a technical surface will enable that future tools for nanofiber handling (covered with such a nanostructure) are antiadhesive towards nanofibers. Similar nanostructures can hinder the adhesion of nanofibrous protrusions of cells or microorganisms, which may enable cell-repellent or antiseptic areas on medical devices and implants.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
4040 Linz
Austria