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.
Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://www.mit.edu haben einen schnellen, sehr breitbandigen und stromsparenden Funkchip entwickelt, der sich das Hörorgan des menschlichen Innenohrs, die Cochlea, zum Vorbild nimmt. Denn das Organ ist äußerst leistungsfähig. “Desto mehr ich mir das Ohr angesehen habe, desto klarer wurde mir, dass es praktisch ein Super-Empfänger mit 3.500 parallelen Kanälen ist“, meint Rahul Sarpeshkar, Extraordinarius für Elektrotechnik und Informatik am MIT. Nach diesem Vorbild ist ein Chip entstanden, der ein breites Funkfrequenzspektrum effizient analysieren kann. Das ist interessant für den kognitiven Funk – also intelligente Allround-Geräte, die diverse Signale von Mobilfunk über WLAN bis hin zu TV-Übertragungen empfangen und einzelne Frequenzen gezielt auswählen können.
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Simples Spritzgussverfahren entspiegelt Kunststoffscheiben
Vom Facettenauge der Motte haben sich Freiburger und Heilbronner Forscher abgeschaut, wie transparente Kunststoffe entspiegelt werden können: Winzige Nanostrukturen auf der Oberfläche des Mottenauges unterbinden verräterische Reflexionen und lassen die Falter von Feinden unentdeckt. Die Forscher um Frank Burmeister vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM) in Freiburg haben nun eine spezielle Spritzgusstechnik entwickelt, um in einem einzigen Prozessschritt entspiegelte Kunststoffscheiben herzustellen. Mit der Methode lassen sich entspiegelte Handydisplays, Tachoscheiben bei Autos und Helmvisiere sehr billig produzieren, berichten die Forscher zum Abschluss des Forschungsvorhabens “Nanoskin“.
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Fünfmal so reißfest wie Stahl und dreimal so fest wie die derzeit besten synthetischen Fasern: Spinnenseide ist ein faszinierendes Material. Doch niemand kann bisher die Super-Fäden technisch herstellen. Wie schafft es die Spinne, aus den im Inneren der Spinndrüse gespeicherten Spinnenseidenproteinen in Sekundenbruchteilen lange, hochstabile und elastische Fäden zu ziehen? Diesem Geheimnis sind Wissenschaftler der Universität Bayreuth (UBT) und der Technischen Universität München (TUM) nun auf die Spur gekommen. In der aktuellen Ausgabe des renommierten Wissenschaftsjournals Nature stellen sie ihre Ergebnisse vor.
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Das Bionic Learning Network ist Ausdruck der Lösungskompetenz von Festo zur Überprüfung neuer Ansätze für nachhaltige Produktentwicklungen. “Wir wollen Innovationsführer unserer Branche sein. Dazu müssen wir immer wieder neue und auch ganz andere Wege gehen“, erklärt Dr. Eberhard Veit, Vorstandsvorsitzender und Vorstand Technology and Market Positioning der Festo AG. “Die Natur hat viele Probleme ideal gelöst. Durch Übertragung solcher Erkenntnisse und deren Umsetzung in der Biomechatronik versuchen wir unsere Produkte noch effizienter und intelligenter zu machen.“
Die bionischen Pinguine veranschaulichen, was Lernen von der Natur bedeutet. Ein absolutes Novum in der Robotertechnik ist der in alle Richtungen bewegliche Rumpf. Um eine solche “organische“ Formveränderung zu ermöglichen, wurden Kopf, Hals und Schwanzsegment mit einer neuartigen bionischen 3D- Struktur ausgestattet.
Sein biologisches Vorbild sind Fischflossen: Berührt man diese mit dem Finger, passen sie sich ihm an und versuchen, ihn zu umschließen. Mit dieser der Flosse nachgebauten dreidimensionalen Struktur mit Fin Ray® Effekt (Flossenstrahlstruktur) bekommen nicht nur die künstlichen Pinguine den richtigen Dreh für die nächste Kurve.
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5 Tage – 1 Film. Aus dem kreativen Zusammenspiel von Jugendlichen, Forschern und Wirtschaftsunternehmen entwickelt sich die Chance mit Kreativität, Beobachtungsgabe und Engagement ganz groß rauszukommen.
Der bundesweite Wettbewerb schafft dafür über das kreative Medium Film eine Schnittstelle zwischen Bildung, Wissenschaft und Wirtschaft und steigert das Interesse für nachhaltige Zukunftstechnologien. Jugend filmt Bionik zeigt Jugendlichen Perspektiven in der Bionik, um zu einem positiven, kreativen Innovationsklima am Wirtschaftsstandort Deutschland beizutragen.
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Unsere wissenschaftliche Zukunft beginnt nicht erst in der Universität oder einem Unternehmen. Sie startet bereits in der Schule. Dort sitzen die Forscher, Wissenschaftler, die Umwelt- und Zukunftsgestalter von morgen. Die Dr. Heinrich Netheler Stiftung will mit einem von ihr ausgeschriebenen Förderpreis Schulen, Lehrer und Schüler unterstützen, die Bionik als neue, fächerübergreifende und inspirierende Plattform für eine nachhaltig gestaltbare Zukunft in ihren wissenschaftlich-technischen Unterricht integrieren wollen.
BIOKON unterstützt diese Initiative, die Bionik schulfähig zu machen.
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Am 5. Mai 2010 erhielten die Bionik-Nachwuchswissenschaftler Felix Förster (23, TU Berlin) und Markus Hollermann (26, Hochschule Bremen) den mit 10.000 Euro dotierten ‚Internationalen Bionic-Award 2010‘ für ihre Abschlussarbeit an der Hochschule Bremen.
Den feierlichen Rahmen der Preisübergabe bildete das zweite Bionik- Wirtschaftsforum im Zentrum für Umweltkommunikation der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) in Osnabrück. Der ‚Internationale Bionic-Award 2010‘ wird von der Schauenburg-Stiftung im Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft in Kooperation mit dem Verein Deutscher Ingenieure (VDI) und der DBU ausgelobt.
Förster und Hollermann hatten die neunköpfige Jury mit ihrem bionischen Ansatz zur Entwicklung von Spezialdübeln für leichtbauoptimierte Baumaterialien überzeugt. Einige der aus dem neuartigen Entwicklungsprozess entstandenen Modelle sind in Kooperation des Bionik-Innovations-Centrums (B-I-C) der Hochschule Bremen mit den fischerwerken bereits zur Produktreife gediehen.
Wasserschutzschicht der Salvinia molesta soll den Spritverbrauch von Schiffen senken
Der Schwimmfarn hüllt sich unter Wasser in ein hauchdünnes Kleid aus Luft und hält es monatelang fest. Deutsche Forscher haben nun den Trick der Pflanze aufgedeckt: An der Oberfläche ihrer Blätter sitzen schneebesenartige Härchen, die Wassertropfen an ihren Spitzen festhalten. Dabei wird eine Luftschicht zwischen Blattoberfläche und den Haarspitzen eingesperrt. Das Studienergebnis soll zur Konstruktion neuartiger reibungsarmer Schiffsrümpfe genutzt werden. Durch das Prinzip könnten Schiffe zehn Prozent weniger Kraftstoff verbrauchen.
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Muskeln und Knochen beeinflussen sich gegenseitig in Wachstum und Entwicklung
Muskeln und Knochen kommunizieren miteinander über Signalstoffe – wodurch auch Krankheiten “übertragen“ werden könnten. Bislang hatte man angenommen, dass Krankheiten jeweils nur Knochen oder Muskeln alleine beeinflussen. Wie US-Forscher nun allerdings feststellten, bewirken Defekte in Genen, die für die Muskelfunktion wichtig sind, auch Veränderungen in den Knochen und umgekehrt. In weiteren Untersuchungen konnten die Wissenschaftler dann beobachten, wie Knochen und Muskeln über verschiedene Botenstoffe miteinander kommunizieren. Die Wissenschaftler Marco Brotto von der University of Missouri-Kansas Cityum erhoffen sich von den Resultaten neue Ansätze zur Behandlung zahlreicher Krankheiten, die Muskeln oder Knochen betreffen.
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Wie aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, haften Kartoffelkäfer mit feuchten Füßen besser als mit trockenen. Diese Erkenntnis kann für die Schädlingsbekämpfung und käferfuß-inspirierte Haftmaterialien von Bedeutung sein.
Hochgeschwindigkeitszüge mit Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 360 Stundenkilometern sind enormen physikalischen Belastungen ausgesetzt. Ein bionisch optimiertes Design dieser Züge ist von Nöten, um die Belastungen optimal abzufangen. So wird nach der besten Form gesucht, die mit dem geringsten Widerstand durch den Wind flutscht. Über die Ästhetik lässt sich dabei vielleicht streiten, jedoch sollen diese Züge ja nicht – ganz anders als bei Kraftfahrzeugen – besonders raffiniert aussehen, um Kunden anzulocken, sondern möglichst effizient, schnell und komfortabel ans Ziel kommen.
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