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.
Raumstationen und andere künstliche Gebilde im All, die wie Pflanzen wachsen – das ist eine Vision, für deren Umsetzung das “Advanced Concepts Team“ der Europäischen Weltraumorganisation ESA Ideen sucht. Lassen sich Roboter bauen, die der Strategie von Rankgewächsen oder Pflanzensamen folgen? Jeweils 25.000 Euro stehen für Machbarkeitsstudien zur Verfügung.
Ranken wachsen in die Höhe, indem sie sich um Objekte in ihrer Umgebung schlingen. Das bringt sie näher zu ihrer primären Energiequelle, dem Sonnenlicht, ohne dass sie Energie für die Bildung einer eigenen stabilen Struktur aus Stamm und Ästen aufwenden müssen. Die Vorgehensweise ist dabei rein reflexartig und stützt sich ausschließlich auf den Tastsinn: Die Sprossachsen der Ranke wachsen zunächst spiralförmig und erkunden auf diese Weise einen möglichst großen Raum. Wenn sie dabei auf einen Gegenstand treffen, schlingen sie sich um diesen herum.
Die Ingenieure bei der ESA sind besonders beeindruckt, dass Rankpflanzen mit dieser simplen Strategie Gegenstände unbekannter Gestalt sicher greifen können. Sie sehen dafür mehrere Einsatzmöglichkeiten im Weltall: Die Länge von Kabelverbindungen könnte so kontrolliert werden, Roboter mit Rankmanipulatoren könnten Weltraummüll einsammeln, Satelliten betanken oder sich nach und nach zu komplexeren Strukturen zusammenfügen.
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Mit Scharnieren kennt Jan Knippers sich aus. Als junger Ingenieur war er mit der Konstruktion der Kieler Hörnbrücke betraut, die sich mitsamt Fahrbahn, Gehweg und den seitlichen Geländern zusammenfaltet, wenn ein Schiff passieren will. Hunderte Scharniere mussten dafür aufeinander abgestimmt werden. “Wir hatten vor Ort unsere liebe Not, bis endlich alles funktionierte“, erinnert sich Knippers, der heute Architektur an der Universität Stuttgart lehrt.
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Gemäß der allseits beliebten Gerüchteküche plant Noiseblocker in naher Zukunft seinen nächsten Streich und arbeitet demnach an den ersten sogenannten bionischen Lüftern. Bei bisherigen Lüftern der Oberklasse waren nicht mehr potenzielle Nebengeräusche des Lagers für die Geräuschemissionen verantwortlich, sondern vielmehr der Luftstrom selbst der Verursacher. Mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) hätte man angeblich ein revolutionäres Design auf den Weg gebracht, das herkömmlichen konventionellen Lösungen um ein Vielfaches überlegen sein soll. Gerade die einzelnen Lüfterblätter sollen in Anlehnung an die Bionik vollkommen überarbeitet worden sein.
Die Bionik hat dabei zum Ziel, durch gezielte Beobachtung der Natur neue Forschungsmodelle auf den Weg zu bringen. Im vorliegenden Fall soll dabei insbesondere die Pinguinforschung ein Vorbild gewesen sein. Die Kegelform der Polarbewohner ermöglicht einen signifikant niedrigeren Strömungswiderstand unter Wasser und energiereiche, unkontrollierte Verwirbelungen werden auf ein Minimum reduziert. Bezogen auf die neuen Lüftermodelle, soll der Luftstrom als Lautstärkeindikator daher der Vergangenheit angehören.
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… Dass die Paradiesvogelblume dafür einst Pate stand, sieht man den fertigen Lamellen allerdings nicht an. Flectofin, so haben die Stuttgarter Ingenieure ihre Sonnenschutzlamelle getauft, ist weiß, flach und gerade. Die matte Kunststoffoberfläche suggeriert eher klinische Reinheit als fragile Schönheit. …
Das Stützgewebe der Blätter von Optuntien – einem Kakteengewächs – war das natürliche Vorbild für den modernen Stahlbeton.
Die Erfindung des Stahlbetons hat viele Bauten überhaupt erst möglich gemacht: Autobahnen und Schallschutzmauern, Brücken und Tunnel, Türme und Masten, Häuser und Hochhäuser (Plattenbauten) und zahlreiche Fertigbauteile, wie Platten und Behälter.
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Quelle: “Bionik – Lernen von der Natur“, Werner Nachtigall, C.H. Beck-Verlag, S.17+18, ISBN: 978-3-406-53636-6
Die Haut kann nicht nur fühlen, sondern in gewisser Hinsicht auch sehen, haben US-Forscher entdeckt: Um UV-Licht aufzuspüren, nutzt sie das gleiche System, das auch die Augen fürs Sehen in der Dunkelheit verwenden. Damit kann sie bereits innerhalb von Sekunden feststellen, ob die empfindlichen Hautzellen der energiereichen UV-Strahlung ausgesetzt sind oder nicht. Bei Bedarf kann sie dann sofort entsprechende Schutzmaßnahmen einleiten – wie etwa die Produktion des dunklen Farbstoffs Melanin. Bisher war lediglich bekannt gewesen, dass dieses Pigment als Reaktion auf Schäden an der Erbsubstanz DNA gebildet wird, ein Vorgang, der jedoch mindestens zwölf Stunden dauert. Der neu entdeckte Mechanismus greife dagegen unerwartet schnell, berichtet das Team um Elena Oancea von der Brown University in Providence.
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Die Fledermaus wird ihrem geheimnisvollen Ruf wieder einmal gerecht: Für den optimalen Empfang der Echos ihres berühmten Ultraschall-Navigationssystems können die Tiere die Form ihrer Ohrmuscheln binnen einer Zehntelsekunde extrem verändern. Zum Vergleich: Der Wimpernschlag eines Menschen dauert etwa dreimal so lange. Die spektakulären Ohrbewegungen konnten Biologen nun an Fledermäusen aus der Familie der Hufeisennasen dokumentieren, von denen auch zwei Arten in Deutschland vorkommen. “Fledermäuse verschaffen sich durch die blitzschnelle Verformung der Ohren unterschiedliche Höreindrucke, die ihnen zusätzlich feine Informationen über die Umwelt liefern – das ermöglicht die perfekte Navigation und Insektenjagd in völliger Dunkelheit“, erklärt Rolf Müller von der Virginia Tech University in Blacksburgh.
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Ein hochinteressantes Bewässerungssystem für trockene Regionen dieser Welt, das auf den Prinzipien der hydrophilen Haut des Namib-Schwarzkäfers basiert, wurde im November 2011 mit dem James Dyson Award ausgezeichnet. Mit seiner mikroskopisch kleinen Hautstruktur ist das Insekt in der Lage, Wasser aus der Luftfeuchtigkeit zu gewinnen und so selbst in trockenen Wüstenregionen zu überleben. Tautröpfchen haften an der Haut an, sammeln sich auf der Wasser anziehenden Oberfläche und perlen auf dem Chitin haltigen Panzer in seinen Mund ab. Der australische Designer Edward Linacre hat das Prinzip des Käfers analysiert und auf ein Bewässerungssystem übertragen. Airdrop pumpt Luft durch ein unterirdisches Röhrennetz, setzt die Temperatur bis unter den Taupunkt herab und extrahiert die Feuchtigkeit aus der Luft. Pflanzen können diese dann direkt verwerten. Nach Berechnungen des Entwicklers ließen sich selbst in übertrockenen Regionen aus einem Kubikmeter Luft bis zu 11,5 ml Wasser gewinnen.
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Der Bionik SelfCleaning Troliner unterscheidet sich schon auf den ersten Blick von unseren anderen PE-HD Linern: Auf der sonst glatten Innenseite sind in der Fließgerinnezone der Linersohle besondere Strukturkörper aufgebracht.
An diesen Strukturkörpern werden die zwangsläufig entstehenden Schmutzablagerungen durch Turbulenzen aufgewirbelt und im Strömungsschwerpunkt abtransportiert.
Ganz von selbst ergibt sich so ein hervorragender Selbstreinigungseffekt, der Ihnen Einsparungen im Reinigungsaufwand langfristig sichert.
Im begehbaren Profilbereich entsteht gleichzeitig eine Rutschsicherung.
Dank feinster Härchen kann ein Roboter mühelos Wände hinauf- und hinabsteigen. Damit eignet er sich perfekt für die Hausarbeit. Und für noch verantwortungsvollere Aufgaben.
Herzlos, aber hilfsbereit
Ein Roboterarm entlastet Ältere und Kranke bei technischen Arbeitsabläufen.
In der Bionik imitiert die Technik die Natur. Im Fall von BioRob ist das Vorbild ein menschlicher Unterarm. Seine hilfreiche Wirkung entfaltet der Roboter aus dem gleichnamigen Unternehmen vor allem bei häufig wiederkehrenden Bewegungen, beispielsweise wenn er Arbeitnehmer entlastet, die wiederholt die immer gleiche Tätigkeit ausführen müssen. Auch körperlich eingeschränkte Menschen, denen die Energie zur Ausführung Kraft raubender Bewegungen fehlt, soll BioRob unterstützen. Aufgrund seiner flexiblen Konstruktion kann der künstliche Arm zahlreiche unterschiedliche Aufgaben erledigen, und das durchaus mit Fingerspitzengefühl.
