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.
Georg Fischer hat trotz des wirtschaftlichen Abschwungs im letzten Jahr das Innovationstempo hoch gehalten. Der Konzern hat die notwendigen strukturellen Anpassungen gezielt genutzt, um auch die Forschungs- und Entwicklungsbereiche stärker auf die neuen Märkte auszurichten. Dabei stehen Anwendungen im Vordergrund, die Wasser einsparen, die Energieeffizienz steigern und die Bedürfnisse der aufstrebenden Märkte – speziell Asien – erfüllen. Die Innovationen wurden am heutigen Technology Day präsentiert.
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Bionik ist längst nicht mehr die Domäne großer Konzerne, die es sich leisten können, teure Grundlagenforschung zu betreiben und Zukunftstrends aufzuspüren. “Immer mehr Mittelständler machen sich die Bionik zunutze. Das merken wir an der kontinuierlich steigenden Zahl von Förderanträgen“, berichtet Roland Keil, der im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Förderanträge bewertet. Mit 32 Millionen Euro unterstützt das BMBF unter dem Stichwort “Biona“ nachhaltige Projekte, bei denen es etwa darum geht, ressourcenschonend zu produzieren.
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Schon vor über 500 Jahren hatte Leonardo da Vinci die Vision eines Fluggeräts, das dank Muskelkraft mit dem Schwingenschlag eines Vogels fliegt. Dem Kanadier Todd Reichert, Doktorand am Institute for Aerospace Studies der University of Toronto http://www.utias.utoronto.ca, ist das endlich gelungen. Er hat mit dem Ornithopter “Snowbird“ im August einen kontinuierlichen Flug geschafft, der nun bei der Fédération Aéronautique Internationale http://www.fai.org offiziell als Rekord eingereicht wurde.
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US-Forschern ist es gelungen, eine flexible Oberfläche aus Drucksensoren zu entwickeln, die der Empfindlichkeit und Reaktionszeit menschlicher Haut in nichts nachsteht. Die ultrasensible künstliche Haut könnte zu einem Sprung in der Entwicklung von Robotertechnologien führen. Zudem soll das Verfahren Menschen mit künstlichen Gliedmaßen ihren Tastsinn zurückgeben.
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Fliegende Fische können über vierzig Sekunden lang in der Luft gleiten. Mit einer Geschwindigkeit von siebzig Stundenkilometern legen sie bis zu 400 Meter lange Strecken zurück. Mit ihren flügelähnlichen Flossen gleiten sie ebenso gut wie Vögel. Damit sind sie sowohl an das Wasser als auch an die Luft hervorragend angepasst.
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Man könnte annehmen, Kartoffelkäfer trainieren täglich im Fitnessstudio. Auf glatten Oberflächen halten sie in Kraftexperimenten das bis 70fache ihres eigenen Körpergewichtes aus. Spargelhähnchen, eine andere Blattkäferart, könnten zur Klebstoffindustrie wechseln: Der Kleber, mit dem sie ihre Eier auf die ohnehin schwer benetzbaren nadelähnlichen Spargelblätter kleben, hält mehr als das 20.000fache ihres Ei-Gewichts. Forscher des Zoologischen Instituts der Christian-Albrechts-Universität Kiel untersuchen Wechselwirkungen zwischen Pflanzenoberflächen und Insekten. In Kraftmessversuchen ermitteln sie die Haltekräfte auf definierten, unterschiedlich rauen Oberflächen, die Rückschlüsse auf deren Haftung an Pflanzenoberflächen zulassen. Die Ergebnisse zur funktionellen Morphologie und Biomechanik von Insekten helfen, neue biologische oder physikalische Ansätze für den Pflanzenschutz zu gewinnen. Sie werden während der 57. Deutschen Pflanzenschutztagung vom 6.-9.9.2010 in Berlin vorgestellt und diskutiert.
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Japanische Forscher haben einen elektronischen Sensor so mit lebenden Zellen kombiniert, dass dieser Duftstoffe erkennen kann. Der Biohybrid-Sensor könnte zukünftig Roboter steuern oder in Geräten zur Geruchswahrnehmung zum Einsatz kommen. Das System funktioniert nach dem Prinzip, mit dem Insekten Geruchsstoffe wahrnehmen: Chemische Substanzen binden sich an spezielle Rezeptoren auf den Oberflächen bestimmter Zellen und lösen dabei einen winzigen elektrischen Impuls aus. Dieses System imitierten die Wissenschaftler mit Froscheizellen, die sie durch genetische Veränderungen dazu brachten, an ihrer Oberfläche die Geruchsrezeptoren der Insekten zu bilden. Auf diese Weise gelang es den Forschern von der Universität von Tokio, einen Roboter mittels Duftstoffen zu steuern.
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Ein komplexes Schichtsystem verleiht dem Zahnschmelz seine enorme Belastbarkeit. Das haben Wissenschaftler um Gerold Schneider von der Technischen Universität Hamburg-Harburg herausgefunden. “Der Schlüssel für die außergewöhnlichen Eigenschaften des Zahnschmelzes liegt in der Koexistenz von harten und weichen Materialien“, erklärt Schneider. Auf die Spur kamen die Forscher dem Geheimnis der Feinstruktur des Zahnschmelzes mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie, berichtet die Technische Universität Hamburg-Harburg.
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Flattermänner im Flüsterflug
Mopsfledermäuse verdanken ihren Jagderfolg besonders leisen Ultraschallrufen
Mopsfledermäuse sind bei der Jagd auf Motten deutlich erfolgreicher als andere Fledermausarten. Englische Wissenschaftler haben nun das Erfolgsgeheimnis der Tiere gelüftet: Die Ultraschalllaute, die die Mopsfledermäuse ausstoßen, um ihre Beute zu orten, sind bis zu hundert Mal leiser als die ihrer Verwandten. Selbst solche Mottenarten, die Ultraschallfrequenzen prinzipiell wahrnehmen können, entdecken ihre Feinde somit erst, wenn es zu spät ist. Damit hat sich die Mopsfledermaus eine ökologische Nische gesichert, da die meisten anderen Fledermäuse leichter zu jagende Beute bevorzugen. Allerdings nehmen die Tiere dafür auch einen Nachteil in Kauf: Die Flüsterrufe engen den Suchradius deutlich ein.
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TRATEGIE: Die noch junge Forschungsdisziplin der Wirtschaftsbionik zeigt, was Unternehmen von der Natur lernen können. Von der Organisation über die Kommunikation bis hin zur Strategie. Doch die Tier- und Pflanzenwelt taugt nicht immer als Ratgeber.
VDI nachrichten, Berlin, 13.8.10
Ein Blick in die Natur half, um die wasserdichte, aber atmungsaktive Kunststoffmembran “Gore-Tex“ zu entwickeln. Doch die amerikanische Firma W. L. Gore & Associates lernt nicht nur technologisch von der Natur, sondern auch bei ihrer Unternehmensstruktur. Die Firmengründer Bill und Vieve Gore orientieren sich dabei an Amöben. Besonderes Kennzeichen der Einzeller: Sie sind äußerst anpassungsfähig und gelten als Meister der Selbstorganisation. In die Geschäftspraxis des Textilherstellers übersetzt bedeutet dies, dass hier auf Hierarchien verzichtet wird.
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Für Lianen ist Wundheilung eine Selbstverständlichkeit. Bald auch für Polyurethan-Schäume von RAMPF Giessharze. Im Labormaßstab ist es dem Forschungsteam um Dr. Olga Speck vom Kompetenznetz Biomimetik der Universität Freiburg bereits gelungen, die Selbstreparatureffekte zu übertragen. Eine Membran aus PU könnte zukünftig Luftmatratzen, Fahrradschläuche oder Schlauchboote schützen.
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