Medizintechnik

Studenten der Materialwissenschaft ausgezeichnet

Die Materialforscher Sarah Fischer und Andreas Hegetschweiler sind für ihre hervorragenden Masterarbeiten vom Verband der Deutschen Ingenieure (Bezirksverein Saar) ausgezeichnet worden. Beide haben an der Saar-Uni Materialwissenschaft und Werkstofftechnik studiert. Fischer hat sich mit der Struktur sogenannter Herniennetze beschäftigt. Mediziner nutzen sie etwa, um Leistenbrüche zu beheben. Fischer hat am Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) bei Professor Eduard Arzt daran geforscht, diese Netze mit neuen Materialien flexibler und zugleich haltbarer zu machen. Hegetschweiler hat bei Professor Frank Mücklich an der Saar-Uni ein gängiges Verfahren verbessert, das Strukturen und Materialeigenschaften von Stahl untersucht.
Von Melanie Löw • 16.11.2015

Um Leisten- oder Bauchbrüche zu beheben, setzen Chirurgen oft auf Herniennetze. Mit ihnen werden etwa Lücken im gerissenen Gewebe der Bauchdecke geschlossen. Sie bestehen aus hauchdünnem Kunststoff und verwachsen in der Regel gut mit dem umliegenden Gewebe. Sarah Fischer hat daran gearbeitet, die Materialeigenschaften dieser Netze zu verbessern. Sie hat sich mit winzig kleinen Häkchen beschäftigt, die dafür sorgen, dass sich die Netze besser im Gewebe verankern. Fischer hat untersucht, welche anderen Materialien für diese Häkchen genutzt werden können. Dazu hat sie sich die Natur zum Vorbild genommen und die Zehen von Geckos sowie die Beine von Marienkäfern studiert. Bei Geckos gibt es winzige Härchen, die sich am Ende stark verzweigen. So bilden die Zehen eine große Kontaktfläche aus. Bei Marienkäfern sind die Härchen so aufgebaut, dass sie im oberen Teil fest sind und nach unten hin zunehmend weicher werden. Beide Prinzipien ermöglichen einen guten Halt auf einer Oberfläche.

Diese beiden Haft-Eigenschaften wollte Sarah Fischer zusammenbringen. Dazu hat sie einen neuen Polymer-Kunststoff entwickelt und ihn im Labor untersucht. „Das neue Material weist zum einen eine hohe Festigkeit auf, zugleich ist es aber auch elastisch“, so die 22-Jährige. Für ihre Arbeit hat Fischer bei einer gemeinsamen Forschergruppe des Massachusetts Institute of Technology und der Harvard Medical School in Boston sowie am INM bei Professor Eduard Arzt geforscht. Hier entwickelt sie jetzt im Rahmen ihrer Doktorarbeit Wundpflaster, die ohne Kleber an der Haut haften sollen.

Mit den Eigenschaften eines anderen Materials hat sich Andreas Hegetschweiler in seiner Masterarbeit beschäftigt: Er hat die Mikrostrukturen von Stahl unter die Lupe genommen. Für Industrieunternehmen ist es zum Beispiel wichtig zu wissen, wie der von ihnen produzierte Stahl zusammengesetzt ist. Um dies zu überprüfen, werden kleine Proben des Stahls mit einer Säurelösung behandelt. „Durch dieses Ätzverfahren kann man anschließend unter dem Mikroskop sehen, wie der Stahl zusammengesetzt ist und so auf seine Eigenschaften schließen“, sagt Hegetschweiler. Der Materialforscher hat daran gearbeitet, dieses gängige Erprobungsverfahren zu verbessern. Zum einen hat er untersucht, wie die Proben am besten behandelt werden und welche Rolle die Faktoren Temperatur, Säurekonzentration und Zeit dabei spielen. Außerdem hat er die Proben jeweils unter einem Licht-, Elektronen- und Rasterkraftmikroskop analysiert. „Dadurch habe ich genauere Informationen über die Struktur und die Eigenschaften des Stahls erhalten“, so der 26-Jährige. Zugleich hat der Nachwuchsforscher ein Verfahren entwickelt, bei dem ein digitales Mikroskop die Proben während der Säurebehandlung filmt. So konnte er genau beobachten, was bei diesem Prozess abläuft.

Andreas Hegetschweiler hat für seine Masterarbeit am Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe bei Professor Frank Mücklich und bei der Dillinger Hütte geforscht. Mittlerweile promoviert er am INM im Programmbereich „Strukturbildung“ von Tobias Kraus und untersucht die Zusammensetzung von Nanopartikeln aus Stahl.

Fragen beantworten:
Sarah Fischer
Programmbereich Funktionelle Mikrostrukturen
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien
Tel.: 0681 9300-371
E-Mail: Sarah.Fischer(at)inm-gmbh.de

Andreas Hegetschweiler
Programmbereich Strukturbildung
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien
Tel.:0681 9300-454
E-Mail: andreas.hegetschweiler(at)inm-gmbh.de

Quellennachweis
  • Bilder Sarah Fischer - Foto: privat