PlaMatSu: Einblicke in die Forschung zur pflanzlichen Cuticula
Die Universität Freiburg hat in Zusammenarbeit mit den Partneruniversitäten Fribourg (Schweiz) und Cambridge (England) einen Marie-Curie-Grant der Europäischen Kommission in Höhe von 2,3 Millionen Euro erhalten. Mit diesen Mitteln wird ein Innovative Training Network (ITN) zum Thema „Plant-inspired Materials and Surfaces“ (PlaMatSu) finanziert.
Das Netzwerk ermöglicht neun Doktorandinnen und Doktoranden der drei beteiligten Universitäten, ihre wissenschaftliche Karriere in den kommenden vier Jahren voranzutreiben und anwendungsrelevantes Fachwissen zu erwerben. An der Universität Freiburg sind Prof. Dr. Thomas Speck vom Institut für Biologie II und Botanischer Garten, Prof. Dr. Günter Reiter vom Physikalischen Institut sowie Prof. Dr. Jürgen Rühe vom Institut für Mikrosystemtechnik an diesem Vorhaben beteiligt. Die Koordination des ITN übernimmt der Chemiker Prof. Dr. Nico Bruns vom Adolphe Merkle Institut der Universität Fribourg. Der Anteil der Albert-Ludwigs-Universität an der Fördersumme beläuft sich auf knapp 750.000 Euro.
Forschungsschwerpunkt: Die Cuticula von Pflanzen
Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Funktion und Struktur der Cuticula von Pflanzen. Dieses äußere Abschlussgewebe, bestehend aus Biopolymeren und Wachs, schützt Blätter und Blüten und weist vielfältige Funktionen auf. Beispielsweise kann die Cuticula ihre Wasserdurchlässigkeit mittels Spaltöffnungen flexibel anpassen, um die Wasserverdunstung, die Kohlenstoffdioxid-Aufnahme und die Sauerstoff-Abgabe zu regulieren.
Die komplexe Oberflächenstrukturierung der Cuticula im Mikrometer- und Submikrometerbereich ist zudem für weitere Funktionen verantwortlich, darunter die Selbstreinigung. Ein weiterer Untersuchungsaspekt sind die Mechanismen zur Regulierung der Insektenanhaftung an Pflanzenoberflächen. So können sich Insekten auf bestimmten Organen einer Pflanzenart gut fortbewegen, auf anderen jedoch nicht.
Das Projekt PlaMatSu soll die Nachwuchsforschenden dazu anregen, verschiedene Cuticula-Typen zu studieren und deren Eigenschaften als Inspiration für die Entwicklung neuer funktioneller Materialien und Oberflächen zu nutzen. Die Doktoranden profitieren dabei von einem Netzwerk fächerübergreifender Labore, das von der Chemie über die Physik bis hin zur Biologie und den Materialwissenschaften reicht. Ergänzend werden Weiterbildungen in den Bereichen Technologietransfer, Management und Kommunikation angeboten, um die in Forschung und Entwicklung gewonnenen Erkenntnisse abzurunden.