Käfer inspiriert Ingenieure

Britische Forscher haben die Abwehrtricks eines Käfers analysiert, um daraus neue Einspritzsysteme und Feuerlöscher zu konstruieren. Das berichtet Technology Review in seiner aktuellen Ausgabe 6/2008 (seit dem 21. 5. am Kiosk oder portokostenfrei online zu bestellen).

Beim Bombardierkäfer ist der Name Programm: Wird er bedroht, spritzt er blitzschnell ein rund 100 Grad heißes, giftiges Flüssigkeits-Dampf-Gemisch aus seinem Hinterleib. Mit Hilfe von Computersimulationen haben Forscher um den Thermodynamik-Professor Andy McIntosh von der University of Leed nun das Sprühprinzip nachvollzogen. Bereits bekannt war vor ihrer Arbeit, dass Bombardierkäfer im Hinterleib zwei Drüsen haben, die jeweils aus zwei miteinander verbundenen Kammern bestehen. Eine davon fungiert als Reservoir, die zweite als Reaktionskammer, in der Enzyme Wasserstoffperoxid und Hydrochinon zerlegen – die chemische Reaktion der Spaltprodukte erzeugt dann die Hitze und den Druck.

McIntosh und seine Kollegen fanden nun heraus, dass die Reaktionskammer in einen Gang mündet, der am Ausgang wie ein gedelltes Rohr aussieht – die untere Hälfte besteht aus hartem Hautgewebe, die obere aus einer elastischen Membran, die wie ein Druckventil funktioniert. In einem vergrößerten Modell der Kammer gelang es den Forschern, mit Hilfe eines solchen Ventils die Tröpfchengröße von erhitztem Wasser zwischen 2 und 100 Mikrometer zu variieren. Das µMist genannte System soll zudem bei niedrigeren Drücken arbeiten als herkömmliche Einspritzsysteme. (wst)