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Chimia 38 (1984) Nr. 6 (Juni)


Es war auch sehr interessant, nach anderen Möglichkeiten Ausschau zu halten, wie man Fadenmoleküle entknäueln könnte. Wenn man zu einer hochverdünnten Lösung von Polyacrylsäure oder Polymethacrylsäure Alkali zusetzt, so nimmt die Viskositätszahl enorm, um beispielsweise einen Faktor 25 zu; die Moleküle müssen sich also durch die Coulombsche Abstossung der Carboxylatgruppen gewaltig strecken.


Abb. 18: Entknäuelung durch Aufladung und Knäuelung durch Entladen


Werner Kuhn konnte mit Othmar Künzle und Aharon Katchalski, der später im Flughafen von Tel Aviv auf so tragische Weise ums Leben kam, zeigen, dass der Effekt auf einer praktisch vollständigen Entknäuelung beruht (Abb. 18). Die Vorgänge konnten im einzelnen auf dem Modell erklärt werden [14].


Abb. 19: Polyacrylsäuremuskel


Wenn man solche Ketten zu einem Netz verknüpft, er hält man ein Material, das sich wie das Einzelmolekül bei Alkalizusatz aufweitet und bei Säurezusatz schrumpft, das also ähnliche Eigenschaften wie ein Muskel hat (Abb. 19). Werner Kuhn hat zusammen mit Bartolomäus Hargitay [15] solche künstlichen Muskeln hergestellt, eingehend untersucht und gezeigt, dass ein solcher künstlicher Muskel gleiches Gewicht heben kann wie ein natürlicher Muskel, wenn man sich beim Vergleich auf das gleiche Trockengewicht bezieht. Der Energieumsatz ist etwa derselbe, es wird also mit ähnlichem Wirkungsgrad freie chemische Energie in mechanische Energie umgesetzt.


Abb. 20: Übergang vom Zweiphasensystem zum Einphasensystem durch Anlegen eines Strömungsgefälles


Einen anderen interessanten Effekt hat Werner Kuhn in dieser Zeit mit Alexander Silberberg genau studiert: Eine verdünnte Lösung zweier verschiedener Hochpolymerer (Polystyrol und Äthylcellulose in Benzol), die sich in zwei Phasen aufteilt [16]. Bei Anlegen eines Strömungsgefälles, das nicht gross sein muss, geht interessanterweise das Zweiphasensystem in ein Einphasensystem über (Abb. 20).

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