Haarige Nanotechnik in der Antike
Schon Griechen und Römer konnten winzige Kristalle herstellen und damit Haare färben
Die Griechen und Römer der Antike nutzten Nanotechnologie, um ergrauten Haaren ihre ursprüngliche dunkle Farbe wiederzugeben: Mithilfe einer einfachen Paste aus Bleioxid und Löschkalk erzeugten sie winzige Kristalle aus dunklem Bleisulfid innerhalb der Haare, haben französische Wissenschaftler gezeigt. Solche Nanokristalle werden heute für optoelektronische Bauteile benötigt und können nur mit aufwändigen Verfahren hergestellt werden. Die Entdeckung, dass die winzigen Kristalle bereits vor mehr als 2.000 Jahren mit ganz einfachen chemischen Mitteln erzeugt werden konnten, eröffne auch neue Möglichkeiten für die moderne Nanotechnologie, so die Forscher – möglicherweise sogar mit Haaren als Bioreaktoren.
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Für ihre Studie legten die Forscher einige blonde Haare in Wasser ein und gaben zu gleichen Teilen Bleioxid und Kalziumhydroxid hinzu – ein Rezept, das schon seit griechisch-römischer Zeit bekannt ist und im Prinzip bis heute angewendet wird. Bereits nach kurzer Zeit begannen die hellen Haare, sich dunkler zu färben. Je länger sie der Mischung ausgesetzt waren, desto intensiver wurde die Farbe. Eine genauere Untersuchung im Mikroskop zeigte anschließend, wie dieser Effekt zustande kam: In die Faserschicht der Haare hatten sich aus dem Schwefel der Eiweißanteile im Haar und dem zugesetzten Blei Kristalle aus Bleisulfid gebildet, die lediglich zwischen 4 und 15 Millionstel Millimeter groß waren.
Einige der Kristalle hatten dabei an der Außenseite der Fasern größere Ablagerungen gebildet, während sich die kleineren ins Innere der Fasern eingelagert hatten. Ein Längsschnitt durch ein Haar zeigte außerdem, dass die Bleisulfidkristalle in einer Reihe entlang der Achse des Haares ausgerichtet waren. Demnach bildet das antike Haarfärbemittel eine Art Ersatzfarbstoff für das natürliche Pigment Melanin im Inneren des Haares, schreiben die Forscher. Allerdings seien die Bleisulfidkristalle sehr viel kleiner als die Pigmentkörnchen, die normalerweise in die Faserschicht eingebaut sind.
Der antike Färbeprozess ist nach Ansicht der Wissenschaftler ein bemerkenswertes Beispiel dafür, wie vorhandene biologische Anordnungen die gezielte Produktion von Nanostrukturen steuern können. Sie wollen nun testen, ob sich auch andere Metallsalze auf ähnliche Weise erzeugen lassen. Sollte das gelingen, könnten Haare oder ihnen nachempfundene künstliche Strukturen als effektive Bioreaktoren für verschiedene Nanomaterialien eingesetzt werden. In solchen Minifabriken wäre es dann sehr einfach, etwa die Teilchengröße der erzeugten Kristalle zu beeinflussen.
Philippe Walter (Nationale Forschungsorganisation CNRS, Paris) et al.: Nano Letters, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1021/nl061493u
ddp/wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel
