BIOKON – Das Bionik-Kompetenznetz

Nachrichten mit Nachhall

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.

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Forschung // 18. Februar 2005

Roboter spazieren mit Hüftschwung

Bislang trampeln zweibeinige Roboter eher schwerfällig durch die Landschaft. Entsprechend viel Energie – und damit Batterieleistung – brauchen sie auch. Doch jetzt haben Wissenschaftler stromsparende Roboter entwickelt, die wie Kinder laufen lernen und den menschlichen Gang elegant nachahmen.

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Presse // 18. Februar 2005

Warum die Natur die Helix so liebt

Die Struktur ist optimal geeignet, um lange Moleküle bei wenig Platz unterzubringen

Biomoleküle wie beispielsweise die Erbsubstanz DNA haben etwas mit Wendeltreppen in einer engen Wohnung gemeinsam: Sie nutzen den vorhandenen Platz optimal aus, in dem sie sich in Form einer Spirale winden. Gleichzeitig erlaubt die spiralförmige Anordnung in einer solchen Helix den Zugang von allen Seiten, was unter anderem beim Ablesen oder der Vervielfältigung der DNA unverzichtbar ist. Das haben Yehuda Snir und Randall Kamien von der Universität von Pennsylvania in Philadelphia bei einer Simulation des überfüllten Inneren einer Zelle gezeigt, über die sie im Fachmagazin Science berichten (Bd. 307, S. 1067).

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Forschung // 14. Februar 2005

Open-source gene transfer

Control of the biotechnology involved in producing genetically modified crops is concentrated in the hands of a few multinational companies, in part because of the complex web of patents involved. A group at CAMBIA, the Center for the Application of Molecular Biology for International Agriculture in Australia, set out to untangle this web and make the technology more widely available by developing a work-around for a key enabling technology in plant biotechnology, Agrobacterium-mediated transformation. They found that other species of benign bacteria can be modified in a surprisingly simple way to do the same job, and the resulting gene transfer technology is to be made available on an ‚open source‘ basis as part of the recently launched BIOS initiative (Nature 431, 494, 2004).

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Presse // 14. Februar 2005

Skorpion-Roboter soll auf dem Mars klettern

Ein seltsames Paar könnte sich eines Tages auf der Marsoberfläche herumtreiben: ein schwerer, beräderter Forschungsroboter und sein agiler Kumpan, der auf flinken Stahlbeinchen in Höhlen kriecht. Diesen Skorpion-Roboter testet die Nasa gerade – entwickelt wurde er in Bremen.

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Forschung // 10. Februar 2005

Motor control of flexible octopus arms

Animals with rigid skeletons can rely on several mechanisms to simplify motor control – for example, they have skeletal joints that reduce the number of variables and degrees of freedom that need to be controlled. Here we show that when the octopus uses one of its long and highly flexible arms to transfer an object from one place to another, it employs a vertebrate-like strategy, temporarily reconfiguring its arm into a stiffened, articulated, quasi-jointed structure. This indicates that an articulated limb may provide an optimal solution for achieving precise, point-to-point movements.

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Presse // 9. Februar 2005

Bionische Ohren signalisieren Analog-Trend

Die Zukunft in der Entwicklung von Mobilgeräten gehört dem Analog-Chip, behauptet ein MIT-Professor. Der Grund: Solange das Produkt nicht allzu komplex ist, können analoge Komponenten drastisch Strom sparen, erklärte Rahul Sarpeshkar von der Bostoner Elite-Universität auf der International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). Den Beweis traten jetzt vier seiner Studenten mit einem komplett implantierbaren analogen Cochlea-Ersatz an…

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Forschung // 3. Februar 2005

Burrowing mechanics: Burrow extension by crack propagation

Until now, the analysis of burrowing mechanics has neglected the mechanical properties of impeding, muddy, cohesive sediments, which behave like elastic solids. Here we show that burrowers can progress through such sediments by using a mechanically efficient, previously unsuspected mechanism – crack propagation – in which an alternating ‚anchor‘ system of burrowing serves as a wedge to extend the crack-shaped burrow. The force required to propagate cracks through sediment in this way is relatively small: we find that the force exerted by the annelid worm Nereis virens in making and moving into such a burrow amounts to less than one-tenth of the force it needs to use against rigid aquarium walls.

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Forschung // 31. Januar 2005

Unnatural Selection

To become a professional antenna designer, you can follow one of two paths: you can enroll in college- and graduate-level courses on electromagnetism, immerse yourself in the empirical study of antenna shapes, and apprentice yourself to an established technician willing to impart the closely guarded secrets of the discipline.

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Presse // 28. Januar 2005

Spannungsgeladene Schnappfalle

Venusfliegenfalle kann dank der Blattwölbung in Sekundenschnelle ihre Beute fangen

Die besondere Wölbung ihrer Blätter lässt die fleischfressende Venusfliegenfalle blitzschnell zuschnappen – und nicht wie bisher vermutet eine chemische Reaktion in den Blattzellen. Das Prinzip ähnelt einer weichen Kontaktlinse, die sich von der einen Seite auf die andere stülpt. Das haben amerikanische Wissenschaftler herausgefunden. Lakshminarayanan Mahadevan und seine Kollegen von der Harvard-Universität berichten über ihre Ergebnisse im Fachmagazin Nature (Ausg. 433, Nr. 7024, S. 421).

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Forschung // 28. Januar 2005

How the Venus flytrap snaps

The rapid closure of the Venus flytrap (Dionaea muscipula) leaf in about 100 ms is one of the fastest movements in the plant kingdom. This led Darwin to describe the plant as “one of the most wonderful in the world“. The trap closure is initiated by the mechanical stimulation of trigger hairs. Previous studies have focused on the biochemical response of the trigger hairs to stimuli and quantified the propagation of action potentials in the leaves. Here we complement these studies by considering the post-stimulation mechanical aspects of Venus flytrap closure. Using high-speed video imaging, non-invasive microscopy techniques and a simple theoretical model, we show that the fast closure of the trap results from a snap-buckling instability, the onset of which is controlled actively by the plant. Our study identifies an ingenious solution to scaling up movements in non-muscular engines and provides a general framework for understanding nastic motion in plants.

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Presse // 28. Januar 2005

Landkrebs mit Insektennase

Christmas Island/Indik (pte, 27. Jan 2005 07:25) – Ein Landkrebs hat eine Naturerfindung der Insekten “wiedererfunden“. Für Evolutionsbiologen ist das Riechorgan des größten Landkrebses, des Palmendiebes (Birgus latro), ein einmaliges Beispiel konvergenter Evolution. Ein schwedischer Forscher hat auf der zu Australien gehörenden Christmas Island im Indischen Ozean nun den Beweis gefunden, berichtet er im Wissenschaftsmagazin Current Biology

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