BIOKON - Bionik

Bionik – interdisziplinäre Wissenschaft der Kooperation. Bild: TU Berlin

Faszination Bionik

 

Der menschliche Schöpfergeist kann verschiedene Erfindungen machen (...), doch nie wird ihm eine gelingen, die schöner, ökonomischer und geradliniger wäre als die der Natur, denn in ihren Erfindungen fehlt nichts, und nichts ist zu viel.

Leonardo da Vinci, Künstler und Universalgelehrter

 

 

Der Begriff Bionik setzt sich zusammen aus Biologie und Technik. Er beschreibt das kreative Umsetzen von Anregungen aus der Biologie in die Technik. Dazu arbeiten Biologen eng mit Ingenieuren, Architekten, Physikern, Chemikern und Materialforschern zusammen.

 

Bionik ist wie folgt definiert: Bionik verbindet in interdisziplinärer Zusammenarbeit Biologie und Technik mit dem Ziel, durch Abstraktion, Übertragung und Anwendung von Erkenntnissen, die an biologischen Vorbildern gewonnen werden, technische Fragestellungen zu lösen (VDI 6220). Biologische Vorbilder im Sinne dieser Definition sind biologische Prozesse, Materialien, Strukturen, Funktionen, Organismen und Erfolgsprinzipien sowie der Prozess der Evolution.

 

Überraschende Lösungen

 

Bioniker nutzen dabei das große Reservoir an biologischen Strukturen, Prozessen und oft überraschenden funktionalen Lösungen, die in Milliarden Jahren evolutionärer Entwicklung erprobt und optimiert wurden. Sie liefern Ideen für nachhaltige und vor allem oft unerwartete innovative Anwendungen, die Sprunginnovationen möglich machen.

Als interdisziplinäre Wissenschaft zielt Bionik auf ein durch die Natur angeregtes "Neuerfinden", nicht aber auf reine Kopien natürlicher Vorbilder. Dabei überzeugt Bionik als Innovationsmethode. Spannend ist dabei, dass die Bionik für jede konkrete technische Fragestellung aus Vorbildern der Natur Antworten und Lösungen finden kann.

 

Vielfalt biologischer Vorbilder

 

Durch die Evolution und Biodiversität haben sich Lebewesen jedem verfügbaren und noch so unwirtlichen Lebensraum angepasst. Probleme, die mit technischen Herausforderungen vergleichbar sind, wurden dabei durch an die Umgebungsbedingungen angepasste Konzepte gelöst. Aus der Vielfalt biologischer Vorbilder ergibt sich für die Forscher ein nahezu grenzenloser Pool an spezifischen Antworten auf technische Fragestellungen.

 

 

Bionik funktioniert:

 

Die Natur ist der erfolgreichste Innovator aller Zeiten.

  • Selbstheilende Risse für Langlebigkeit (Ficus-Pflanze >Auspuffaufhängung)
  • Optimierte Materialverteilung für Bruchfestigkeit (Knochenwachstum Ž > Bauteile)
  • Superhydrophobe Oberflächen für Selbstreinigung (Lotus-Blatt Ž > Fassadenfarbe)
  • Optimierte Leichtbaustrukturen für Materialeinsparung (Kieselalgen Ž > Offshore-Windanlagen)
  • Faltungsprozesse für gelenkfreie Klappmechanik (Paradiesvogelblume Ž> Fassadenverschattung)
  • Oberflächenstrukturen für giftfreies Antifouling (Haihaut Ž > Schiffanstriche)
  • Nachgiebige Roboter für sichere Mensch-Technik-Interaktion (Muskeln Ž > Serviceroboter)
  • Nanostrukturen für klebstofffreies Haften (Gecko Ž> Klebefolie)
  • Datenübertragungssysteme für kabellose Unterwasser-Kommunikation (Delphin Ž > Modem)
  • Lufthaltende Schichten zur Reibungsreduktion (Schwimmfarn Ž > Schiffsbeschichtung)
  • Technische Textilien für vertikalen Flüssigkeitsferntransport (Liane Ž > Bewässerungssysteme)
  • Anti-adhäsive Oberflächen für Korrosionsschutz (Lotusblatt Ž> Antihaft-beschichtete Metalle)
  • Intelligente Strukturen für formschlüssiges Greifen (Fischflosse Ž > Greifwerkzeug)
  • Befestigungssysteme für zuverlässiges Fixieren (Zikade Ž > Dübel)
  • Fruchtschalenstrukturen zur Stoßdämpfung (Pampelmuse Ž> Motorradhelm)
  • Naturprodukte für Hightech-Materialien (Spinnenseide Ž > Filtermaterialien)
  • Haftstruktursysteme für reversible Verbindungen (Klette Ž > Klettverschluss)

 

Innovationskraft der Bionik

 

Die Bionik ist mittlerweile eine etablierte Innovationsmethode, die insbesondere in Deutschland eine Vielzahl an Produktoptimierungen und Neuentwicklungen hervorgebracht hat. Zu dem damit verbundenen Mehrwert gehört auch, dass bionische Produkte und Technologien umweltverträglich sind und durch die Wettbewerbsvorteile der Unternehmen Arbeitsplätze geschaffen und gesichert werden können.

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