Hallo Sophie,
das wichtigste ist, mit einem lebendigen Vortrag und Beispielen deine Mitschüler zu interessieren.
Du könntest für den Vortrag eine Skizze an die Tafel hängen, die das Prinzip des Klettverschluß -->
(Haken der Klette und Schlaufe eines Kleidungsstück)
zeigt, einmal das Bild einer Klette und das Kleidungsstück und direkt daneben stark vergrößert, wie durch ein Mikroskop gesehen das Prinzip.
Ich habe dir aus dem Internet einige Fakten zusammengestellt, die du aber mit deinen eigenen Worten formulieren solltest.
Aber immer daran Denken, deinen Mitschüler/innen einen abwechslungsreichen Vortrag mit Beispielen zu bieten.
Du könntest z.B. zum Abschluß über die neueste Entwicklung des metallischen Klettverschluß hinweisen,
der pro Quadratmeter 35 Tonnen tragen kann, das sind
70 große Autos.
Viel Spaß und Erfolg für deinen Vortrag
Beste Grüße
Andreas
PS:
Auszüge aus dem Internet als Stoffsammlung:
In der Schule gilt bei Klassenarbeiten: Spicken ist verboten.
Anders ist dies in der Bionik: In dieser Wissenschaft ist Abgucken sogar erwünscht -
und zwar das Abgucken von der Natur!
Bionik-Forscher nehmen sich die Natur zum Vorbild, um technische Probleme zu lösen.
Dazu beobachten sie zum Beispiel Tiere oder untersuchen Pflanzen.
Die Idee, von der Natur zu lernen, ist nicht neu.
Viele Erfindungen beruhen auf Naturbeobachtungen -
Zum Beispiel diente die Pusteblume als Vorbild für den Fallschirm,
ich möchte heute aber heute die Geschichte des Klettverschluß erzählen
Ganz schön anhänglich
Vielleicht kannst Du Dich noch daran erinnern, wie Du gelernt hast, Schnürsenkel zu binden?
Eine Alternative dazu sind Klettverschlüsse - das geht viel einfacher, nicht wahr?
Erfunden hat sie der Schweizer Georges de Mestral vor über 50 Jahren.
Auch er wurde von der Natur inspiriert.
Kannst Du Dir denken von welcher Pflanze?
Wie der Name verrät, von der Klette!
Das ist eine Pflanzenart, deren kugelförmigen Früchte mit vielen kleinen biegsamen Haken besetzt sind.
Streift ein Tier oder ein Mensch die Klette, so bleiben die Früchte mit Hilfe der Haken am Fell oder an der Kleidung haften.
So werden sie mitgetragen, bevor sie abfallen.
Auf diese Weise verbreitet sich die Pflanze. Der Erfinder des Klettverschlusses schaute sich die Früchte unter dem Mikroskop genau an und baute nach diesem Vorbild den Klettverschluss: auf der einen Seite viele kleine Haken, auf der andere Seite Schlingen.
Ein Schweizer Jäger erfand den Klettverschluss
Mestral war passionierter Jäger und musste nach seinen Ausflügen öfters seinen Hund von Kletten
säubern. Dabei betrachtete er die Kletten genauer und begriff, wieso diese igelartigen Kugeln so gut im
Fell haften: Die vermeintlichen Stacheln der Samen tragen an ihrer Spitze winzige elastische Häkchen,
die sich bei Kontakt mit Fell oder gewobenem Stoff festhaken. Entwickelt haben die Klettpflanzen diese
Oberfläche, um ihre Samen mit Hilfe von Tieren über weite Distanzen zu verbreiten.
Diese Beobachtungen hatten vor ihm wohl schon unzählige Menschen gemacht. Doch erst Mestral war
genial genug, daraus ein Verschlusssystem zu entwickeln, das auf einfache Weise zwei Materialien
reversibel miteinander verbindet. Das eine Material imitiert die elastischen Häkchen der Kletten, das
andere das Fell. Durch Zusammenfügen verhaken sich die beiden Flächen, beim Auseinanderreißen
werden die Flächen wieder getrennt, ohne dabei beschädigt zu werden.
Haken und Ösen aus Nylon. Was in hundertfacher
Vergrößerung aussieht wie ein chaotisches Gestrüpp, ist in
Wirklichkeit ein geniales Verschlusssystem, das der Natur
abgeschaut worden ist - der Klettverschluss. Erfunden hat ihn
vor mehr als 50 Jahren der Schweizer Ingenieur George de
Mestral. Das entsprechende Patent wurde 1951 erteilt.
Warum können Insekten und Geckos an Wänden und Decken spazieren?
Die Klette nutzt eine raffinierte Art der Verbreitung: Ihre Früchte verfügen über winzige, elastische Häkchen, die sich im Fell von umherstreifenden Tieren verankern. So gelangen die Früchte an weit entfernte Orte. Dies fiel dem belgischen Ingenieur George de Mestral, der oft lange Spatziergänge mit seinem Hund unternahm, auf. De Mestral betrachtete die kleinen Kügelchen unter dem Mikroskop und entdeckte das Prinzip der reversiblen Verbindung zweier Materialien - 1951 meldete er seinen künstlichen Klettverschluss zum Patent an. Der Klettverschluss ist also eine Erfindung der Natur.
Der textile Klettverschluss bestand zunächst aus schlaufenförmigen Ösen und Widerhaken auf beiden Verbindungsteilen. Heute befinden sich die Haken auf der einen Seite und die Ösen auf der anderen Seite des Verschlusses. Allerdings haben diese Klettverschlüsse den Nachteil, dass sie mit der Zeit verschleißen.
Nano-Klettverschluss bei Libellen
Libellen bedienen sich ebenfalls einer Art Klettverschluss, um ihren verhältnismäßig großen Kopf aufrecht zu halten. Die Verbindung zwischen Kopf und Brustsegment verfügt über feine Härchen. Aus Richtung Kopf und Brust schieben sich diese Arrektierungshärchen ineinander und fixieren so den schweren Kopf der Libelle. Die Verbindung hält extrem fest, da die Enden der Härchen verdickt sind und so besonders gut aneinander haften. Natürlich ist die Libelle in der Lage, diese Verbindung immer wieder zu lösen, sonst könnte sie ihren Kopf nicht bewegen.
Haftmechanismus bei Insekten und Geckos
Fliegen und andere Tiere, die an Wänden und Decken haften und auf ihnen entlang laufen können, besitzen - entgegen frührer Annahmen - keineswegs Saugnäpfe an den Füßen. Unter dem Rasterelektronenmikroskop erkennt man viele kleine Haare. Die Anzahl der Härchen nimmt mit der Größe, also mit dem Körpergewicht, des Tieres potentiell zu. Gleichzeitig nehmen die Durchmesser der Härchen ab. So besitzt beispielsweise ein etwa 40 Zentimeter großer Gecko Billionen von Hafthärchen mit Durchmessern im Bereich von wenigen Nanometern. Zum Vergleich: Ein Nanometer entspricht in etwa einem Fünfzigtausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares.
Der Haftmechanismus beruht auf den Van-der-Waals-Wechselwirkungskräften. Bei ihnen handelt es sich - im Vergleich zu den Atom- und Ionenbindungskräften - um recht schwache zwischenmolekulare Kräfte. Die Bindungskräfte resultieren aus kurzzeitigen Dipolen. Das sind unsymmetrische Ladungsverteilungen an einzelnen Teilchen. Treffen diese Dipole aufeinander, so zieht die positive Hälfte eine negative Hälfte eines anderen Dipols an und umgekehrt. Einzeln betrachtet sind diese Kräfte gering, doch in einer großen Vielzahl erzeugen sie eine enorme Haftkraft. Diese ist so groß, dass die Tiere ein Vielfaches ihres eigenen Körpergewichtes halten können.
Ein kleiner Trick erlaubt es den an Wänden und Decken haftenden Tiere, die Haftverbindung zum Untergrund sehr schnell zu lösen: Der Gecko hebt seinen Fuß so geschickt ab, dass sich die einzelnen Härchen nacheinander von der Oberfläche lösen - ähnlich der Technik, die man anwendet, um einen Klebestreifen wieder abzulösen.
Viele Insekten, wie zum Beispiel Holzbienen, paaren sich im Flug. Um optimalen Halt beim Partner zu finden, setzten sie ebenfalls auf Hafthärchen: Das Bienen-Männchen verankert sich mit feinen Haarschlaufen auf seinen Hinterbeinen in den Borsten auf dem Rücken seiner Partnerin. An dem mittleren Beinpaar besitzen männliche Bienen ebenfalls Hafthärchen, die dem Haftmechanismus des Geckos entsprechen.
Anwendungsmöglichkeiten scheitern an technischen Herstellungsprozessen
Damit beispielsweise ein Menschen mit einem Körpergewicht von etwa 75 Kilogramm eine Wand mit der Nano-Klettverschluss-Technik erklimmen kann, müssen die einzelnen Hafthärchen an Händen und Füßen 10 bis 20 Nanometer im Durchmesser betragen. Technisch erreicht man bislang jedoch „nur“ rund 200 Nanometer.
Mögliche Anwendungsgebiete für Nano-Klettverschlüssen stellen sowohl Kletterroboter als auch Befestigungs- und Verbindungstechniken dar.
Abgeschaut von der Natur:
Metaklett, der stählerne Klettverschluss
Ein Klettverschluss aus Metall hält bis zu 35 t pro Quadratmeter
02.09.2009, Pressemitteilungen
Klettverschlüsse haben sich auf breiter Front in Industrie und Haushalt durchgesetzt. Doch sie haben einen Haken: Für viele Anwendungen sind sie zu schwach. Am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen der Technischen Universität München wurden nun Klettverschlüsse aus Federstahl entwickelt. Sie sind gegen Chemikalien beständig und halten auch bei 800°C noch einem Zug von bis zu 35 Tonnen pro Quadratmeter stand.
Als der Schweizer Erfinder George de Mestral nach einem Jagdausflug vor über 60 Jahren mal wieder mühsam die vielen Kletten aus dem Fell seines Hundes zupfen musste, kam ihm eine geniale Idee: Nach dem Vorbild der Natur konstruierte er einen Verschluss aus vielen kleinen Schlingen und Haken, den Klettverschluss. „Der unschlagbare Vorteil einer Klettverbindung ist, dass sie einfach zu schließen und wieder zu öffnen ist,“ erläutert Josef Mair, Mitarbeiter am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) der TU München. Das Haken-Ösen-Prinzip kommt deshalb vielseitig zum Einsatz: Als Alternative zu Schnürsenkeln, zum Befestigen medizinischer Bandagen und Prothesen oder als Kabelschutzmanschetten in der Elektronik von Automobilen und Flugzeugen.
