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In dieser Folge des Chitin Fluid Podcasts spricht Christiane Hög mit Prof. Hanaa Dahy, Bauingenieurin und Architektin (Forschungsgruppe BioMat, Universität Stuttgart), über den Einsatz von Chitin als Bindemittel für Naturfaser-Verbundwerkstoffe (Biokomposite). Dahy erklärt, warum Chitin dank seiner Wasserbeständigkeit und Dauerhaftigkeit ein vielversprechender Ersatz für Epoxidharz ist, wie ihre Gruppe daraus mittels 3D-Druck und Tailored Fiber Placement (TFP) tragfähige, modulare Fassadenelemente entwickelt hat, und warum im Projekt zunächst überwiegend mit Chitosan statt reinem Chitin gearbeitet wurde. Außerdem im Gespräch: ein mit Naturfasern verstärkter Hocker, der bei nur rund 200 Gramm Eigengewicht eine Person trägt, sowie das Designprinzip „materials as a design...

In dieser Folge des Chitin Fluid Podcasts spricht Christiane Hög mit Prof. Harald Garrecht und Tongyu Xu vom Institut für Werkstoffe im Bauwesen (IWB) und der Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart. Xu erklärt, wie er Chitin Fluid als Viskositätsmodifikator für mineralische Schäume auf Zementbasis einsetzt, um extrem leichte, gut wärmedämmende Baustoffe herzustellen – mit einer Trockendichte von nur 100 bis 150 kg/m³. Garrecht ordnet ein, warum mineralische, nichtbrennbare Dämmsysteme gerade im Brandschutz (etwa als Brandriegel in Hochhausfassaden) entscheidende Vorteile gegenüber polymer- oder holzbasierten Dämmstoffen bieten. Beide sprechen außerdem über die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Projekt und die nächste Herausforderung: die Skalierung...

In dieser Folge des Chitin Fluid Podcasts spricht Christiane Hög mit Prof. Ingrid Weiss und Jan Ludwig vom Institut für Biomaterialien der Universität Stuttgart über die Grundlagenforschung zur Chitin-Biosynthese – speziell in Algen, die unter dem Lichtmikroskop beobachtbare Chitin-Fäden bilden. Die beiden erklären, wie bestimmte Modulatoren (Iminozucker) überraschenderweise die Chitinsynthese beschleunigen und längere Fäden entstehen lassen, warum das Ziel nicht die vollständige Verflüssigung, sondern die gezielte Verformbarkeit von Chitin als Leichtbaumaterial ist, und wie ein weiteres Teilprojekt aus der organischen Matrix von Miesmuschelschalen (Perlmutt) eine stark schäumende Flüssigkeit mit interessanten Selbstorganisationseigenschaften gewonnen hat. Zur Sprache kommen außerdem Transkriptom-Studien, mit denen...

In dieser Folge des Chitin Fluid Podcasts spricht Christiane Hög mit Linus Stegbauer, der im Rahmen des Projekts an der Universität Stuttgart forschte und inzwischen Juniorprofessor an der Fakultät für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie in Freiberg ist. Stegbauers Gruppe gewann Chitin aus bislang kaum erschlossenen Quellen – Garnelenschalen, den Puppenhüllen der Schwarzen Soldatenfliege und, als Nebenprodukt der industriellen Zitronensäureherstellung, aus der Biomasse des Schwarzen Schimmelpilzes – und stellte diese Rohstoffe anderen Teilprojekten (u. a. Frank Gießelmann und Hanaa Dahy) zur Verfügung. Im Gespräch erklärt er, warum nur physikalische statt chemischer Modifikation die biologische Abbaubarkeit von Chitin erhält, und stellt das vielleicht...

In dieser Folge des Chitin Fluid Podcasts spricht Christiane Hög mit Prof. Thomas Sottmann und Jessica Bauhof vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Stuttgart über die Grundvoraussetzung jeder Weiterverarbeitung: Chitin überhaupt erst in Lösung zu bringen. Mit speziell entwickelten ionischen Flüssigkeits-Tensiden (in Kooperation mit Sabine Laschat) gelang es dem Team, den benötigten Tensidanteil in ihren Mikroemulsionen von den literaturüblichen 20 Prozent auf nur 5 Prozent zu senken. Bauhof erklärt außerdem, warum sich Alpha-, Beta- und Gamma-Chitin in ihrer Löslichkeit deutlich unterscheiden, wie amorphe und kristalline Bereiche im Chitin die Verarbeitung erschweren, und wie das Team mit zeitaufgelöster Röntgenanalyse, Rheologie...

In dieser Folge des Chitin Fluid Podcasts spricht Christiane Hög mit Prof. Sabine Laschat, Direktorin des Instituts für Organische Chemie der Universität Stuttgart, über zwei Arbeitspakete ihrer Gruppe. Zum einen synthetisierte das Team kleine, zuckerähnliche Modulator-Moleküle, die – anders als erwartet – nicht die Chitin-Biosynthese in Algen hemmen, sondern zu längeren Chitin-Fäden führen (in Zusammenarbeit mit der Biosynthese-Forschung von Ingrid Weiss). Zum anderen entwickelte die Gruppe Chitin-basierte Schäume und Hybridmaterialien für den Bau, etwa für Schaumbeton, und untersuchte, wie die Chitinquelle Porosität, mechanische Robustheit, Schalldämmung und Brandverhalten beeinflusst. Überraschendstes Ergebnis: Chitin erwies sich – im Gegensatz zu Zellulose – als...

In dieser Folge des Chitin Fluid Podcasts spricht Christiane Hög mit Prof. Frank Gießelmann vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Stuttgart über flüssigkristalline Chitin-Nanokristalle. Gießelmann erklärt, warum sich Chitin – anders als Kunststoffe – weder schmelzen noch in gängigen Lösungsmitteln auflösen lässt, wie man daraus durch Säurehydrolyse stäbchenförmige Nanokristalle gewinnt und wie diese sich in wässriger Suspension zu flüssig-kristallinen, chiral verdrillten Strukturen anordnen – die Grundlage für die spätere Verarbeitung zu Fasern und Folien. Außerdem im Gespräch: warum die Chitin-Quelle Eigenschaften wie das Länge-Breite-Verhältnis der Nanokristalle beeinflusst.
Das Projekt Chitin Fluid der Universität Stuttgart wird von der Carl Zeiss-Stiftung...