Kletten und Klettverschlüsse – reversible Haftstrukturen
Von der Natur …
Viele Pflanzenarten besitzen Klettfrüchte, die sich im Fell von Tieren verfangen. Siedienen der Fernausbreitung der Samen.
Den Ingenieur George de Mestral inspirierten die Fruchtstände der Großen Klette, die er immer wieder im Fell seines Hundes fand, zu mikroskopischen Nachforschungen. Er entdeckte an den Hüllblättern elastische Häkchen, die auch beim rabiaten Entfernen aus Haaren oder Kleidern nicht abbrechen.
… in die Technik
Die Idee für den textilen Klettverschluss, der Materialien reversibel verbinden kann, reifte heran. 1951 meldete de Mestral ihn unter dem Namen Velcro® zum Patent an.
Die feinen Häkchen der einen Oberfläche sind zumindest an der Spitze viel stabiler als das Schlingengewebe der anderen Seite. Bei großflächigem Kontakt summieren sich die Haltekräfte der einzelnen Häkchen. Zieht man die Flächen schräg auseinander, lassen sich die Verbindungen nach und nach mit geringem Kraftaufwand wieder lösen. Die Häkchen nehmen nach der Dehnung mit einem charakteristischen Geräusch die ursprüngliche Ausgangsform wieder ein.Weiterentwicklungen des Prinzips führten zu neuen Patenten, bei denen beispielsweise pilz- oder keulenförmige Stifte gegenseitig in die Zwischenräume greifen.
Bildunterschriften
Der Fruchtstand der Großen Klette (Arctium lappa L.) trägt winzige Häkchen…
…und war Vorbild für die Erfindung des Klettverschlusses.
Große Haltekraft durch zeitgleiches Einhaken vieler Häkchen
Geringer Kraftaufwand beim schrittweisen Loslösen der Haken
Text der Informationstafel im Botanischen Garten