Jeanette Hussong am Mikroskop, Bild: RUD, Marquard

Jeanette Hussong erhält Fördergelder für ein besonders experimentelles Forschungsvorhaben. Bild: RUD, Marquard

Die menschliche Luftröhre ist von einem dünnen zweischichtigen Film bedeckt. Er transportiert Störenfriede wie Staubpartikel oder Bakterien aus der Lunge heraus. Ist dieser Selbstreinigungsmechanismus gestört, kann das Krankheiten wie die zystische Fibrose zur Folge haben, die mit einem frühzeitigen Tod einhergehen.

Ein künstliches Luftröhrenmodell entwickeln

Das Team vom Bochumer Institut für Thermo- und Fluiddynamik möchte in dem geförderten Projekt ein künstliches Luftröhrenmodell entwickeln und testen. Dazu müssen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm nachbilden, der der Schlüssel für den Selbstreinigungsmechanismus ist. Genau das ist eine besondere Herausforderung.

Der Film muss die Röhre gleichmäßig bedecken und sich entgegen der Schwerkraft bewegen können, um Partikel aus der Lunge heraus zu transportieren. Außerdem dürfen die bei der Atmung entstehenden Luftströme den Film nicht stören

Luftröhrenmodell aus Piezo-Aktoren

Das Luftröhrenmodell wollen die Forscher aus einem Stapel von Piezo-Aktoren aufbauen. Diese Ringe wandeln elektrische Spannungen in mechanische Bewegungen um. Sie werden über poröse Zwischenschichten miteinander verbunden, die sich in Form einer wandernden Welle bewegen sollen.

Diese Wellenbewegung soll den Flüssigkeitsfilm in der Röhre gleichmäßig verteilen. „Die Arbeiten könnten der erste Schritt in Richtung einer künstlichen Luftröhre sein“, sagt Jeanette Hussong.

Das Angebot „Experiment“ richtet sich an Forscherinnen und Forscher aus den Natur-, Ingenieur-, und Lebenswissenschaften, die eine radikal neue Forschungsidee verfolgen möchten. Die Volkswagenstiftung startete das Programm im November 2012. Seither gab es vier Antragsrunden. Aus 544 eingegangenen Projektanträgen fördert die Volkswagenstiftung 2016 insgesamt 18 Projekte. hei