Anorganische und biogene Materialien

Biogene Geomaterialien

"Biomineralisation" bezeichnet die Bildung von Mineralen durch die belebte Natur, wobei zwischen gesteuerter und induzierter Mineralisation unterschieden werden kann. Gesteuerte Biomineralisation dient oft zur Versteifung bereits bestehenden Gewebes zum Beispiel in Schalen oder Knochen. Biominerale bestehen häufig aus Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder Siliciumdioxid.

Die Eigenschaften der Biominerale weichen teilweise stark von den Eigenschaften der anorganisch gebildeten Kristalle ab. Biominerale sind daher auch von großem technischen und materialwissenschaftlichen Interesse. Ziel der Bionik ist,  biologische Systeme zu untersuchen und die Erkenntnisse in technische und industrielle Anwendungen umzusetzten.

Biomineralisation von Brachiopodenschalen

Das für biologische Systeme typische hierarchische Design von Brachiopodenschalen bietet sehr gute energiedissipierende, d.h. schützende Eigenschaften. TEM-Aufnahmen ermöglichen die Untersuchung der kristallinen Schalenbereiche von Brachiopoden (hier: Discradisca stella).

Publikationen (Auswahl)

Schmahl W.W., Griesshaber E., Neuser R., Lenze A., Brandt U. (2004) The microstructure of the fibrous layer of terebratulide brachiopod shell calcite. Europ. J. Mineralogy 16, 693-697.

Merkel, C., E. Griesshaber, K. Kelm, R. Neuser, G. Jordan, A. Logan, W.  Mader, and W. W. Schmahl (2007), Micromechanical properties and structural  characterization of modern inarticulated brachiopod shells, J. Geophys.  Res., 112, G02008, doi:10.1029/2006JG000253.

Griesshaber E., W.W. Schmahl, R. Neuser, T. Pettke, M. Blüm, J. Mutterlose, and U. Brand (2007) Crystallographic texture and microstructure of terebratulide brachiopod shell calcite: An optimized materials design with hierarchical architecture. Am. Min., Vol 92, pages 722-734