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.
Biomimetics is a scientific and technical discipline finding inspiration in biological systems to define new engineering solutions. It is a multi-disciplinary subject involving a wide diversity of other domains like electronics, informatics, medicine, biology, chemistry, physics, mathematics, and many others. This discipline has already shown the way to number of innovations and improvements in space engineering.
Pflanzen sind in der Lage, mit Hilfe organischer Substanzen ähnliche Effekte zu erzielen wie wir sie zumeist nur von technischen Materialien kennen. Das haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Metallforschung und der Universität Hohenheim am Beispiel fleischfressender Kannenpflanzen gezeigt. Diesen Pflanzen gelingt es mit einer doppelt mit Wachs beschichteten Falle, Insekten zu fangen und festzuhalten. Während die Kristalle der oberen Wachsschicht die Haftorgane der Insekten verschmutzen, reduziert die untere Wachsschicht die Haftfläche, über die Insektenfüße mit der Pflanzenoberfläche in Berührung kommen: Die Insekten rutschen in die kannenförmige Falle und werden dort verdaut (The Journal of Experimental Biology, Dezember 2005). Aus diesen Erkenntnissen ergeben sich auch Hinweise für die Entwicklung von Antihaftfolien.
Natürliches Vorbild könnte neuartige Reflexionsbildschirme ermöglichen
Die oftmals kräftigen Farben von Käfern kommen durch eine dreidimensionale Struktur ihrer Chitinpanzer zustande, haben Forscher der Universität von Namur in Belgien entdeckt. Durch eine Untersuchung mithilfe eines Elektronenmikroskops konnte das Team den genauen Aufbau eines derartigen natürlichen photonischen Kristalls studieren. Dessen künstliche Nachbildung könnte unter anderem in Reflexionsbildschirmen eingesetzt werden.
Physical Review E (Band 72, Artikel 061904)
http://link.aps.org/abstract/PRE/v72/e061904
Umweltstiftung gehört zu den Gewinnern der Initiative – Bundespräsident Köhler ist Schirmherr
Neuer Roboter kann Wände hochkriechen:
Wissenschaftler vom MIT in Cambridge haben einen Roboter entwickelt, dessen Aufbau dem einer Schnecke gleicht. Der Roboter besitzt fünf flache Füße, die auf einem geleeartigen Film gleiten. In ersten Experimenten ist es den Forschern gelungen, die Bewegungsform des natürlichen Vorbilds zu imitieren ? ihre künstliche Schnecke kann senkrechte Wände bezwingen und sogar über die Decke kriechen.
Raffinierte Arbeitsteilung zwischen Vorder- und Hinterläufen machen das Bremsen vor einer Wegbiegung überflüssig
Dank ihres Körperbaus bewältigen laufende Hunde Kurven mit voller Geschwindigkeit und ohne vorher langsamer zu werden. Menschliche Sprinter dagegen müssen vor jeder Biegung abbremsen, da sie sonst aus der Bahn geworfen werden. Zu diesen Ergebnissen gelangen britische Forscher anhand zweier Studien. Ihrer Ansicht nach hängt der gefundene Unterschied mit der unterschiedlichen biomechanischen Funktionsweise der Körper von Zwei- und Vierbeinern zusammen. Beim Menschen müssen die Beinmuskeln nämlich nicht nur die Kraft zum Laufen aufbringen, sondern zugleich auch das in Kurven größere Körpergewicht tragen. Bei Hunden dagegen besteht in dieser Hinsicht Arbeitsteilung: Hüfte und Hinterläufe sorgen für die Spitzengeschwindigkeit, während die Vorderbeine das Körpergewicht bewältigen.
James Usherwood & Alan Wilson
(The Royal Veterinary College, Hatfield):
Biology Letters
(http://www.pubs.royalsoc.ac.uk/biologyletters.shtml)
James Usherwood & Alan Wilson:
Nature, Bd. 438, S. 753
Knochenfasern und das Protein Keratin sorgen für die stabile Leichtigkeit des Schnabels
Tukane verdanken es einem ausgeklügelten Verbundstoffsystem, dass ihr riesiger Schnabel sie nicht aus dem Gleichgewicht bringt: Das Innere des grellbunten Schnabelmaterials besteht aus einem Geflecht von Knochenfasern, die durch Membranen miteinander verbunden sind und ein schaumartiges Material bilden. Dieser Bioverbundstoff ist zusätzlich auf beiden Seiten von mehreren Lagen übereinander geschichteter Plättchen aus Keratin umgeben, dem Protein, aus dem auch Fingernägel bestehen. Durch diesen Aufbau erreichen die Tukanschnäbel eine sehr hohe Stabilität bei einem extrem geringen Gewicht, entdeckten der amerikanischen Forscher Marc Meyers und seine Kollegen.
Geht es nach dem Willen der Wissenschaftler der University of Leicester http://www.le.ac.uk soll nun eines der bestgehüteten Geheimnisse der Tierwelt gelüftet werden: Die natürlichen Sonarsysteme von Fledermäusen und Delfinen soll in Zukunft dem Menschen dienlich sein und sowohl in der Medizin als auch in der Geologie wertvolle Dienste leisten. Die britische Geologische Gesellschaft http://www.bgs.ac.uk hat 4,9 Mio. Euro dafür zur Verfügung gestellt, um die Rätsel des animalischen Systems zu lösen.
In der Sendung ‚Campus & Karriere‘ stellte der Deutschlandfunk am 14.11.2005 den Internationalen Studiengang Bionik an der Hochschule Bremen vor, der bundesweit immer noch der einzige Bionik-Studiengang ist. Reporter Joachim Reinshagen interviewte Studierende aus verschiedenen Semestern sowie Frau Prof. Dr. Kesel, die Leiterin des Studiengangs. Was sind die Motivationen der Studierenden, sich für dieses Fach zu entscheiden? Wie sehen die Zukunftschancen aus, als Bioniker zu arbeiten?
Der Beitrag ist auch über podcast als mp3 abrufbar: www.dradio.de/rss/podcast/sendungen/campus/
In der Zeitschrift Nature (Vol. 438, S. 166) erscheint eine Rezension des Bionikbuchs ?The Gecko?s Foot? von Peter Forbes. Als hervorragendes Beispiel für eine gelungene technische Umsetzung werden darin die Arbeiten an selbstreinigenden Oberflächen angeführt.
Resilin treibt Forschern den Schweiß auf die Stirn: das ultraleichte Molekül sorgt dafür, dass Flöhe Weltmeister im Weithüpfen sind und dass Insektenflügel sich bis 500 Mio. Mal im Laufe eines Lebens ohne Abnützungserscheinungen bewegen lassen.
