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Umwelt+Natur

Tiefseeschwämme haben die bessere Glasfasertechnologie

Wissenschaftler haben neue, stabilere und belastbarere Glasfasern entdeckt ? bei einem Tiefseeschwamm. Der Meeresbewohner Euplectella benutzt zur Verankerung im Boden ein Netzwerk aus Nadeln mit den selben optischen, jedoch besseren mechanischen Eigenschaften als herkömmliche Glasfaserkabel. Das berichten die Forscher aus den USA und Israel in der Fachzeitschrift Nature (Bd. 424, S. 899).

Die Nadeln bestehen aus drei Schichten, fanden Joanna Aizenberg und ihre Kollegen von den Bell Laboratories, der Firma OFS in Murray Hill (USA) und der Universität von Tel Aviv heraus. Während die beiden äußeren Schichten neben Silikaten auch organische Bestandteile enthalten und so die gesamte Faser stabilisieren, besteht der innere Kern aus reinem Quarz. Damit ist der Aufbau der Nadeln nahezu identisch mit dem in der Telekommunikation verwendeter Glasfaserkabel.

Eine Untersuchung der optischen Eigenschaften der Nadeln zeigte den Forschern, dass die Ähnlichkeit mit technisch eingesetzten Glasfasern nicht bei der Struktur enden. Lichtwellen werden wie in Glasfaserkabeln auch in den Nadeln hauptsächlich durch den Kern, der einen hohen optischen Brechungsindex besitzt, geleitet. Dabei werden sie am Übergang des Kernmaterials zum optisch weniger dichten Mantelmaterial reflektiert und so praktisch ohne Verlust im Kern der Faser gefangen.

Während die optischen Eigenschaften der natürlichen Fasern denen der künstlichen Kabel entsprechen, sorgt die Hüllenstruktur und die Anordnung der Schwammnadeln für eine erheblich bessere mechanische Stabilisierung der Fasern als die Ummantelung der Glasfaserkabel, fanden die Wissenschaftler heraus. So können sich beispielsweise Risse in der natürlichen Faser praktisch nicht ausbreiten, während dieses Phänomen für einen Großteil der Schäden an kommerziellen Glasfaserkabeln verantwortlich ist. Die Forscher hoffen nun, durch die neuen Erkenntnisse Techniken entwickeln zu können, um herkömmliche optische Kabel zu stabilisieren.

ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
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