Das Schönste, was wir entdecken können, ist das Geheimnisvolle.
Albert Einstein, Physiker
Bionik ist das anwendungsorientierte Zusammenspiel von Wissenschaft und forschenden Unternehmen. Ihre Ergebnisse zielen auf Innovationen nach dem Vorbild der Natur. Sie sollen immer das Potenzial haben, Ideengeber für ein besseres Morgen zu sein. Solchen erfolgreichen Lösungen schaffen Nachrichten mit Nachhaltigkeit.
Eine einzelne Ameise ist nicht besonders schlau. Doch in der Gemeinschaft können die Insekten komplizierte Aufgaben lösen. Diese Schwarmintelligenz wollen Forscher jetzt auch für die Logistik nutzen. Viele autonome Transport-Shuttles sollen eine Alternative zu traditioneller Fördertechnik bilden.
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Die Soft-Kill-Option dient bislang in erster Linie zur Optimierung konstruktiver Bauteile bei gleichzeitiger Reduzierung von Gewicht und Materialeinsatz. Das kurz SKO genannte Verfahren kommt bislang vor allem in der Autoindustrie zum Einsatz. Jetzt haben Designstudenten der Hochschule Magdeburg erprobt, welche Chancen die SKO-Methode für den Designprozess, die Formensprache und das Produktverständnis hat.
Nicht nur die Studenten sind fasziniert, auch Professor Andreas Mühlenberend, auf dessen Initiative SKO nach Magdeburg fand. Mit ihm sprachen wir über die Technologie und ein neues Designverständnis.
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Besonderer Beliebtheit erfreuen sich die seit 2003 augegebenen farbigen Silber-Niob-Münzen der Münze Österreich. Dieses Jahr ist die Münze pinkfarben und widmet sich der Bionik, also den von der Natur inspierten technischen Lösungen (z. B. der bekannte Lotus-Effekt, an dem Wasser und Schmutz abperlt). Die Münze erscheint bereits am 22. Februar 2012. Die Auflage begträgt 65.000 handgehobene Exemplare.
Eine Halbäffchen-Art auf den Philippinen ist in der Lage, sich mit Hilfe von Ultraschall zu verständigen und Artgenossen zu warnen. Dies hat nicht zuletzt den Vorteil, dass sie trotz Alarmrufen weniger leicht von ihren Feinden aufgespürt werden können. US-Forscher hatten Philippinen-Koboldmakis untersucht, die ihnen dadurch aufgefallen waren, dass sie sich im Gegensatz zu einigen anderen Maki-Arten nicht mit Lauten zu verständigen schienen. Dabei entdeckten sie den quasi privaten Kommunikationskanal, wie sie in der Fachzeitschrift “Biology Letters“ schreiben.
Habichte sind die wahren Kampfflieger: Auf der Jagd sausen sie selbst in dichten Wäldern im rasanten Zickzack durchs Unterholz, ohne je zu kollidieren. Dabei schlagen sie Haken, schießen zwischen eng stehenden Ästen hindurch und fliegen dabei viel schneller, als ihr Blick die Hindernisse analysieren könnte. Diese Fähigkeit würden Ingenieure gerne auch ihren kleinen Flugmaschinen verleihen.
Neue Beschichtung lässt selbst Öl und Blut abperlen.
Die fleischfressende Kannenpflanze ist das Vorbild für ein neues Material, das fast alles spurlos an sich abgleiten lässt. Es besteht aus einer porösen, mit einer Flüssigkeit überzogenen Oberfläche, an der weder Wasser, noch Öl oder Blut haften bleiben, berichten Forscher im Fachmagazin Nature. Im Gegensatz zu bisher bekannten nanostrukturierten Oberflächen sei das neue Material nicht nur einfach und günstig herzustellen, es funktioniere auch unter hohem Druck, bei Kälte und könne kleine Schäden selbst heilen.
Neuer Hightech-Helfer besitzt Antrieb nach dem Vorbild der Natur
Spinnen sind sehr beweglich, einige springen sogar. Diese Fähigkeit verdanken sie ihren hydraulisch betriebenen Gliedern. Forscher haben jetzt einen Laufroboter konstruiert, der den Antrieb der Spinnenbeine zum Vorbild hat. Das im 3D-Druckverfahren gefertigte Leichtgewicht erkundet für den Menschen unzugängliches Terrain.
Nach Naturkatastrophen, Industrie- oder Reaktorunfällen oder bei Feuerwehreinsätzen kann er die Rettungskräfte unterstützen, indem er etwa Live-Bilder überträgt oder Gefahrenquellen wie austretendes gefährliches Gas aufspürt.
Forscher erzeugen biologisch inspirierte Nanostruktur für elektronische Bauteile
Forscher haben die Flügel eines Schmetterlings als Vorbild genutzt, um Silizium eine dauerhaft wasserabweisende Oberfläche zu verleihen. Wie beim natürlichen Vorbildwirken dabei winzige Gruben, Poren und Kegel als Luftfallen. Diese Luft wirkt wie ein Puffer zwischen Material und Wasser und verhindert, dass die Oberfläche benetzt wird. Normalerweise seien nach diesem Prinzip hergestellte Materialien sehr anfällig gegenüber äußeren Störungen und behielten ihre Schutzfunktion daher nicht lange. Jetzt habe man erstmals eine solche wasserabweisende Oberfläche erstellt, die länger als ein Jahr stabil blieb, berichtet das internationale Forscherteam im Fachmagazin Applied Physics Letters.
Die leuchtendblauen Flügel des australischen Odysseusfalter(Papilioulysses) sind nicht nur für ihr Schimmern bekannt, sie wirken auch extrem wasserabweisend. Tropfen perlen von ihrer Oberfläche ab, ohne Nässe oder andere Spuren zu hinterlassen. Ursache dafür ist ein komplexer Aufbau der Flügelschüppchen, bei dem winzige Strukturen in mehreren Lagen übereinander angeordnet sind.
Um diese komplexe Struktur nachzuahmen, gingen die Wissenschaftler einen ungewöhnlichen Weg: Sie nutzen Fehler, die beim Ätzen von Silizium-Schaltkreisen auftreten, um die feinen Nanoformen zu erzeugen.
Forscher schauten Design vom Meeresäuger ab
Moderne Hubschrauber könnten durch ein von Buckelwalen abgeschautes Merkmal schneller und manövrierfähiger werden. Denn den Meeressäugern verhelfen einige typische Buckel an ihren Vorderflossen zu ihrem Geschick unter Wasser. Forscher haben diese Strukturen jetzt auf Hubschrauberrotoren übertragen und so deren Flugverhalten verbessert.
Dem Rotor verdankt der Hubschrauber seine besondere Fähigkeit, senkrecht starten und landen zu können. Er bringt aber gleichzeitig aerodynamische Nachteile mit sich. An dem Blatt des Hauptrotors eines Hubschraubers, das sich gerade nach hinten bewegt, reißt im schnellen Vorwärts- oder Manöverflug die Luftströmung ab – es kommt zum so genannten Dynamic Stall. Dadurch entstehen Wirbel, Auftrieb geht verloren und große Kräfte wirken auf den Rotor. Der Luftwiderstand erhöht sich und die Steuerstangen am Rotorkopf sind enormen Belastungen ausgesetzt.
Nanoschuppen reagieren auf Wärme mit Farbveränderung.
Ein Schmetterling hat US-amerikanische Forscher zu einer neuen Art von Infrarotdetektor inspiriert. Dessen nanostrukturierte Flügel reagieren auf Wärmestrahlung mit einer Farbänderung. Indem man das Prinzip nachahme oder sogar noch verbessere, ließen sich Sensoren bauen, die schneller, kleiner und empfindlicher seien als die heutigen Detektoren, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature Photonics.
Tierisches Vorbild von Andrew Pris und seinen Kollegen vom General Electric Global Research Center in New York ist der südamerikanische Morpho-Schmetterling. Seine Flügel schimmern metallisch grün-blau, diese Farbe kommt durch viele übereinanderliegende Strukturlamellen zustande, die das einfallende Licht mehrmals reflektieren. Aber Morpho kann noch mehr: Unsere Experimente zeigen, dass die komplexe Gestalt des Morpho-Schmetterlingsflügel optisch auf Temperatur reagiert, schreiben die Wissenschaftler.
Detailanalyse des Benetzungsverhaltens erklärt Schutzeffekt und bietet Potenzial für technische Anwendungen.
Vogelfedern lassen Wassertropfen schnell und effizient abperlen. Doch dieser Schutzeffekt hat seine Grenzen. Um diese zu bestimmen, analysierten nun französische und amerikanische Forscher das Benetzungsverhalten von Tropfen auf feinen Fasern im Detail. Je nach Größe der Tropfen und Struktur der Fasern stößt ein Federkleid das Wasser mehr oder weniger gut ab. Die Studie, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, bietet auch neue Ansätze für optimierte Haarsprays und funktionelle Mikrostrukturen von Materialien.
