BIOKON – Das Bionik-Kompetenznetz

Best Practices

„I think the biggest innovations of the 21st century will be at the intersection of biology and technology. A new era is beginning.”
Steve Jobs, Apple Gründer

Die Innovationskraft der Bionik entspringt aus dem nahezu grenzenlosen Pool an biologischen Vorbildern für spezifische Antworten auf technische Fragestellungen. In beeindruckender Vielfalt schafft die Natur Inspirationen für technische Entwicklungen, die Marktrelevanz in den unterschiedlichsten Branchen haben.

Hier haben wir Erfolgsbeispiele der Bionik zusammengestellt, die wir nach dem Schema (1) Bionik-Innovation, (2) Technische Anwendung, (3) Bionisches Funktionsprinzip und (4) Vorbild aus der Natur aufbereitet haben – unterstützt von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt im Rahmen der Förderung unseres Bionik-Unternehmensforums.

Willkommen bei den Innovationen an der Schnittstelle von Biologie und Technik.

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Forschung // 25. August 2010

Mopsfledermäuse mit besserem Jagderfolg als andere Fledermäuse

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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Presse // 18. August 2010

Bionik im Business bahnt Wege

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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Presse // 18. August 2010

RAMPF Giessharze: Bionische selbstreparierende Membranen

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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Presse // 18. August 2010

Vom Nebeltrinker lernen

Natur als Vorbild für technische Neuerungen: Termitenarchitektur als Energiesparer

Der kleine schwarze Käfer verneigt sich gen Westen. An einem Sanddünenabhang der Namib-Wüste verharrt er, um zu trinken. Der Nebeltrinker-Käfer ist zu einer Ikone des Wüstenlebens geworden. Spezielle Strukturen auf seiner Körperoberfläche bringen aufziehenden Nebel dazu, sich als kleine Tröpfchen abzusetzen und sorgen dafür, dass das so aufgefangene Wasser Richtung Mund läuft.

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Forschung // 9. August 2010

Roboter mit Heuschreckenbeinen

An der EPFL in Lausanne arbeiten Forscher an neuen Fortbewegungssystemen für Roboter, die aus der Natur entlehnt wurden.

Wissenschaftler an der Schweizer Ecole Polytechnique Federale in Lausanne (EPFL) haben neuartige Mini-Roboter entwickelt, deren Mechanik sich an Flug- und Sprunginsekten orientiert. Das Projekt des Forschers Mirko Kovac hat das Ziel, Geräte zu bauen, die sich mit aus der Natur entlehnten Fortbewegungsmethoden in der Welt zurechtfinden.

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Presse // 27. July 2010

Eine Orchidee zur Abschreckung

Tiere und Pflanzen dienen oft als Vorbilder für technische Neuheiten. Auch Manager können viel von der Natur lernen.

Vielleicht sollten sich alle Manager eine Orchidee ins Büro stellen. Nicht zur Zierde, sondern als abschreckendes Beispiel. Denn wer diese sensible Pflanze genau betrachtet, kann von ihr lernen, welchen Fehler er keinesfalls machen darf. ”Um Insekten anzulocken, täuscht die Orchidee mit Pheromonen vor, sie sei ein Sexualpartner”, erklärt der Berliner Unternehmensberater Klaus-Stephan Otto. ”Dieser Bluff schadet eher. Ein Insekt lässt sich zwar einmal täuschen, doch ein zweites Mal kommt es nicht zurück. Außerdem teilt es Artgenossen mit, dass sich der Anflug auf die Orchidee nicht lohnt.” Das sei einer der Gründe dafür, dass Orchideen vom Aussterben bedroht seien. Je mehr Insekten sich für eine Pflanze interessieren, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Pollen weitergetragen werden. Blumen, die nicht versuchen zu tricksen, sind im Vorteil bei der Fortpflanzung.

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Forschung // 27. July 2010

»BIOPS« durchsucht Ideenreservoir der Natur

Das vom Fraunhofer IAO entwickelte Tool »BIOPS« verschafft Unternehmen bei der Entwicklung technischer Innovationen Zugang zum enormen Lösungspotenzial der Natur. Interessierte können das Suchwerkzeug ab 1. Oktober 2010 unter www.nature4innovation.com testen.

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Forschung // 27. July 2010

Rückstoßprinzip im Pflanzenreich

Torfmoos beschleunigt seine Sporen auf 130 Stundenkilometer

Das Rückstoßprinzip treibt Tintenfische und Quallen an. Nun hat ein US-Forscherteam diesen Trick durch Hochgeschwindigkeits-Aufnahmen auch bei einer Pflanze entdeckt: Torfmoose schießen ihre Sporen durch eine kleine Explosion in die Höhe und erzeugen dabei innerhalb von 0,2 Millisekunden einen Wirbelring. Die Kapsel platzt nämlich auf und schießt ihren Deckel samt den Sporen in die Luft. Durch die hohe Beschleunigung bilden sich am Rand der Flugbahn ringförmige Turbulenzen, wie sie beim Rauchring eines Rauchers zu beobachten sind. Diese Ringwolke besitzt ausreichend Energie, um die Sporen so hoch zu tragen, dass der Wind den Weitertransport übernehmen kann.

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Forschung // 27. July 2010

Magen schiebt Raupen beim Kriechen an

Wenn Raupen kriechen, bewegen sich Magen und Körper unabhängig voneinander. Das haben US-Forscher bei Röntgenaufnahmen von Insektenlarven entdeckt. Die Biologen sahen plötzlich ”merkwürdige Bewegungen”, die bislang völlig unbekannt waren: Der Magen und damit der Schwerpunkt des Körpers verlagerte sich deutlich früher nach vorne als die äußeren Körperwände. Zwar gibt es bereits Beobachtungen von Organen, die sich im Innern des Körpers bewegen: So rutschen etwa die Nieren von galoppierenden Pferden als Resultat der Trägheit vor und zurück. Bei den Raupen hingegen finden die beiden Bewegungen weitgehend unabhängig voneinander statt. Mit der neuen Antriebstechnik soll nun ein Roboter entwickelt werden, der sich besonders gut durch Engstellen quetscht.

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Forschung // 22. July 2010

Hoher Körperschwerpunkt macht Läufer schneller

Die spektakulären Weltrekorde von Sprintern wie Usain Bolt sind auch eine Sache des Körperschwerpunkts: Dieser liegt bei Sportlern mit afrikanischen Wurzeln um etwa drei Prozent höher als bei Europäern und Asiaten – eine für den Sprint günstigere Körpergeometrie. Das könnte ein Grund dafür sein, dass Sportler afrikanischer Abstammung im Schnitt um 1,5 Prozent schneller sind, haben US-amerikanische Wissenschaftler bei der Analyse von Körperdaten und Bestzeiten von Athleten herausgefunden. Ein niedrigerer Körperschwerpunkt verschafft Sportlern europäischer Herkunft andererseits Vorteile beim Schwimmen.

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Forschung // 22. July 2010

Sunblocker aus der Natur

Besserer Sonnenschutz dank Efeu

In den feinen Haftwurzeln des Efeus liegt möglicherweise der Schlüssel zu verbesserten Sonnenschutzmitteln. Zu diesem Schluss sind US-Forscher gekommen, nachdem sie die Haftorgane genauer unter die Lupe genommen hatten, mit deren Hilfe sich die Kletterpflanze an Bäumen und Wänden festhalten kann. Die Wissenschaftler entdeckten im von der Pflanze produzierten Klebstoff Nanopartikel, die UV-Licht bis zu vier Mal so gut abhalten könnten wie die bisher häufig eingesetzten Metalloxidnanopartikel. In ersten Laborversuchen mit Säugetierzellen wurden die Efeu-Nanopartikel gut vertragen. Zudem dringen sie nur schwer in die Haut ein und sind leicht biologisch abbaubar.

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