Modulares Design in natürlichen und biomimetischen elastischen Materialien

Abstract Unter Verwendung der zwanzig natürlichen Aminosäuren als Grundbausteine haben biologische Systeme während der Jahrmillionen unter evolutionärem und umweltbedingtem Druck stabile und leichte Peptid‐basierte Materialien entwickelt. Diese Materialien übertreffen ihre synthetischen Gegenstücke in mehrfacher Hinsicht: 1) Multifunktionalität/Abstimmbarkeit, 2) Anpassungsfähigkeit/Reizempfindlichkeit, 3) Synthese und Weiterverarbeitung bei Umgebungsbedingungen in wässrigem Medium und 4) Wiederverwertung und biologische Abbaubarkeit. Diese besonderen Eigenschaften können durch eine “Bottom‐up”‐Synthese und die hierarchische Organisation auf verschiedenen Längenskalen erreicht werden. Das Arbeitsgebiet der “Biomimikry” beschäftigt sich damit, die Gestaltungsprinzipien natürlicher Materialien und deren molekulare Bausteine aufzuklären und zu kopieren. Hier beschreiben wir, was bereits über Struktur und molekulare Mechanismen natürlicher polymerer Materialien erforscht wurde, sowie den Fortschritt in Richtung synthetischer “Nachbildungen” dieser bemerkenswerten Systeme.