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 // 2. November 2004

Wie bei Fliegenfüßen

Den perfekten Reifen gibt es nicht. Optimale Haftung widerspricht zum Beispiel einem möglichst geringen Rollwiderstand. Weniger Grip verlängert jedoch den Bremsweg. Dafür steigt mit schwindendem Profil die Aquaplaninggefahr. Verwirrend? Gewiss! Gut, dass Autoreifen wissenschaftlich erforscht werden.

Jeder Autoentwickler gibt es zu: Der tollste Schlitten mit dem stärksten Motor und dem besten Fahrwerk bringt weder Fahrspaß noch Fahrleistungen, wenn es an den Reifen hapert. Die Behauptung klingt plausibel, im allgemeinen Bewusstsein ist sie jedoch nicht. Weil Reifen integraler Bestandteil jeden Autos sind, wird über sie oft gar nicht groß nachgedacht. Es gibt allerdings Ausnahmen: Reifenentwickler oder Fahrwerksingenieure oder Formel-1-Fahrer zum Beispiel denken ständig über Reifen nach. Außerdem auch Bo Persson, Doktor der Theoretischen Physik am Institut für Festkörperforschung des Forschungszentrums Jülich. Der Schwede erforscht zum Beispiel, was Formel-1-Reifen und Fliegenfüße gemeinsam haben.

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Presse // 27. Oktober 2004

Tonstudio im Taubenhals

Die Vögel haben einbaute akustische Filter, die es ihnen ermöglichen, viele Obertöne aus ihrem Gurren zu entfernen.

Lachtauben haben ein kleines Tonstudio in ihrem Inneren: Sie nutzen Luft- und Speiseröhre als akustische Filter und können so aus einem breiten Tonspektrum einzelne, nahezu reine Sinustöne erzeugen. Über ihre Einblicke ins Innere der Tauben berichtet ein internationales Forscherteam im Fachmagazin Journal of Experimental Biology (Bd. 207, S. 4025).

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Forschung // 21. Oktober 2004

Froschkleber heilt gerissene Knorpel

Eine klebrige Substanz, die von Drüsen auf dem Rücken einer wenig bekannten Art Australischer Frösche abgesondert wird, wurde erfolgreich zur Wiederherstellung von gerissenen Knorpeln in den Knien von Schafen eingesetzt. Der Frosch-Klebstoff wurde von Wissenschaftern der University of Adelaide http://www.adelaide.edu.au/ zur Behandlung von schwierigen Knieverletzungen beim Menschen sowie einer Reihe anderer Anwendungsbereiche entwickelt. Entdeckt wurde der Klebstoff von dem Wissenschafter Mike Tyler. Der ungiftige Klebstoff wird innerhalb von Sekunden hart und klebt sogar im feuchten Lebensraum der Frösche.

Für den Versuch mit den Schafen brachte George Murrell von der University of New South Wales http://www.unsw.edu.au/Risse in den Knieknorpel von zehn Schafen an, behandelte die Tiere mit dem Frosch-Klebstoff und stellte die Verbindungsstücke wieder her. Nach zehn Wochen untersuchten Tyler und Murrell die Schafe. Der Klebstoff hatte die Bruchstücke zusammengehalten und Collagen hatte die entstandene Lücke geschlossen. Die Wissenschafter haben nachgewiesen, dass der Klebstoff auch bei Plastik, Holz, Glas, Metall und Teflon funktioniert. Das Team um John Ramshaw von der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation http://www.csiro.au/hat ein neues Protein als entscheidende Komponente des Klebers identifiziert. Derzeit wird eine gentechnisch hergestellte Variante dieses Proteins entwickelt.

Die Art der Gattung Notaden lebt neun Monate des Jahres rund einen Meter unter der Erdoberfläche in getrocknetem Schlamm. An die Oberfläche kommt er nur bei starken Regenfällen. Bei dieser Gelegenheit ist er für Insektenstiche anfällig und sondert den Klebstoff ab. Damit werden die Kiefer der Angreifer blockiert, sie bleiben an den Fröschen kleben, die sie später fressen. Die Wissenschafter gehen laut NewScientist davon aus, dass der Frosch-Klebstoff die bestehende Nachfrage nach starken und flexiblen medizinischen Klebern decken könnte. Synthetische Kleber wie Cyanacrylat sind sehr stark, können aber giftig und spröde sein. Biologische Kleber, die auf Fibrin basieren, sind für die Fixierung von stark beanspruchten Körperteilen wie verletzten Knorpel im Meniskusbereich zu schwach.

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Presse // 21. Oktober 2004

Weniger ist mehr: Vierflügelige Vögel waren Auslaufmodell

Fossilfund zeigt: Federn an den Beinen konnten sich im Lauf der Zeit nicht durchsetzen.

Ein neuer Fossilfund untermauert die bisher umstrittene Theorie, dass die ersten Vögel noch vier Flügel hatten und sich erst später zu gewandten Fliegern mit zwei Flügeln entwickelt haben. Zwei chinesische Paläontologen entdeckten an den Beinen eines im Nordosten Chinas gefundenen, mehr als 124 Millionen Jahre alten Vogelskeletts lange Federn. Das Fossil beschreiben Fucheng Zhang und Zhonghe Zhou von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking in der Fachzeitschrift Nature (Bd. 431, S. 925).

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Forschung // 13. Oktober 2004

Norweger baut Mini-Hubschrauber

Der norwegische Tüftler Petter Muren entwickelt flugfähige Mini-Hubschrauber. Seine kleinste Kreation hat einen Rotordurchmesser von 85 mm und wiegt nur 2,7 g. Mehr Infos und viele Videos sind auf seiner Homepage zu finden.

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Forschung // 8. Oktober 2004

Strom aus Spinat und Bakterien

Solarzellen, die mit Hilfe photosynthetischer Proteine aus Spinat und aus dem Bakterium Rhodobacter sphaeroides Licht in elektrische Energie umwandeln, haben Forscher um Prof. Baldo, Cambridge konstruiert.
Um die Proteine zu stabilisieren, betteten sie sie in synthetische Peptide ein, die sich selbständig zu einer der Zellmembran ähnelnden Struktur angeordnet hatten. Diese Membran brachten sie auf einen dünnen, mit Indium-Zinnoxid beschichteten Glasträger auf. Bestrahlten sie die Solarzelle mit Licht einer bestimmten Wellenlänge, absorbierten die photosynthetischen Proteine Photonen und setzten Elektronen frei, die durch einen Halbleiter zu einer Silberelektrode wanderten und somit einen Ministromkreis schlossen.

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Presse // 6. Oktober 2004

Gute Haftbedingungen für Fliegen

Die Insekten kleben dank Van-der-Waals-Kräften und einem Flüssigkeitsfilm auf jeder Oberfläche.
Fliegen verwenden eine doppelte Strategie, um festen Halt auf glatten Oberflächen zu finden: Sie nutzen nicht nur wie Spinnen und Geckos die Anziehungskräfte zwischen ihren Beinen und den Molekülen der Oberfläche, sondern verstärken diese Haftwirkung zusätzlich noch durch einen dünnen Flüssigkeitsfilm. Das hat ein Team deutscher Forscher bei einer Untersuchung der an den Fliegenfüßen wirksamen Kräfte entdeckt. Die Wissenschaftler um Matthias Langer von der Universität Ulm stellen ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B vor (Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1098/rspb.2004.2850).

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Presse // 6. Oktober 2004

Klimaautomatik im Pulli

Mitdenkende Stoffe regulieren die Körpertemperatur

Britische Forscher haben intelligente Kleidung entwickelt, die auf die Körpertemperatur durch Öffnen und Schließen von Poren reagiert. Als Vorbild dienten den Entwicklern um Julian Vincent von der Universität Bath Pinienzapfen, die sich bei Wassermangel öffnen und so ihre Samen freigeben, wenn sie vom Baum abgefallen sind. Gemeinsam mit Veronika Kapsali vom London Fashion College, die für das Design zuständig ist, wollen die Forscher ihre Entwicklung bei der Expo 2005 in Japan vorstellen.

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Presse // 6. Oktober 2004

Mehr als 1000 Gene lassen den Menschen riechen

Nobelpreis für Medizin 2004 geht an die US-Forscher Richard Axel und Linda Buck.
Für die Enträtselung des Geruchssinns erhalten zwei US-Forscher den Medizin-Nobelpreis 2004. Rund 10000 Gerüche kann der Mensch unterscheiden und sich an viele erinnern – vom Pflaumenkuchen bis zum Angstschweiß. Richard Axel (58) und Linda Buck (57) hätten erstmals die genaue Funktionsweise dieses Sinnes beschrieben, begründete das Karolinska Institut seine Wahl. Die beiden Forscher entdeckten beim Menschen mehr als 1000 Riech-Gene, insgesamt drei Prozent des menschlichen Genoms.
» http://nobelprize.org/medicine/laureates/2004/index.html

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Presse // 27. September 2004

Vorbild Termitenhaus

Techniker die architektonischen Trocks der Insekten abzuschauen.

Termitenhügel könnten die Blaupausen für Gebäude der Zukunft liefern. Zu diesem Schluss kommen Wissenschaftler der Loughborough University, die in der Namib-Wüste die Bauten der kleinen Insekten vermessen. Die Hügel sind besser an die äußeren Bedingungen angepasst als menschliche Behausungen und sind zudem umweltfreundlich, berichtet das Engineering and Physical Sciences Research Council.

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Presse // 24. September 2004

In Schleim schwimmt es sich gut

Könnte man in Sirup genauso schnell schwimmen wie in Wasser? Schon Isaac Newton hat sich darüber den Kopf zerbrochen. US-Forscher haben das alte Rätsel jetzt gelöst: Sie ließen Freiwillige zum Wettschwimmen im Schleim-Pool antreten.

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