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 // 8. February 2010

Katapult im Bein – Weshalb Frösche so weit springen können

Dank spezieller Muskeleigenschaften können Frösche so extrem weit springen: Ihre Muskulatur ist viel dehnbarer als die von Säugetieren, hat ein US-Forscherteam entdeckt, als es den Sprungmechanismus von Nordamerikanischen Ochsenfröschen untersuchte. Im Ruhezustand sind die Beinmuskeln der Frösche extrem in die Länge gezogen. Wenn die Tiere jedoch losspringen, ziehen sich ihre Muskeln plötzlich stark zusammen. Auf diese Weise stellt die Muskulatur die nötige mechanische Kraft her, um den Körper nach vorne zu katapultieren. Das Kraftmaximum im Muskel wird dabei erst während der Bewegung aufgebaut, berichten die Forscher um Emanuel Azizi und Thomas Roberts von der Brown University in Providence.

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Forschung // 8. February 2010

Spinnen fangen Wasser

Nasse Seidefäden verändern ihre Struktur und filtern Feuchtigkeit aus der Luft

Durch eine trickreiche Veränderung ihrer inneren Struktur filtern bestimmte Spinnennetze Wasser aus der Luft: Wenn die Seidenfäden feucht werden, entstehen plötzlich spindelförmige Knoten, an denen winzige Wassertröpfchen kondensieren. Das haben chinesische Forscher entdeckt, als sie die Fangseide der Echten Webspinne Uloborus walckenaerius unter dem Elektronenmikroskop untersuchten. Mit dem Wissen um den Aufbau dieser Fasern haben sie die Seidenstruktur künstlich nachgebaut: In Zukunft könnten synthetische Spinnennetze aus der Luft Wasser oder gesundheitsschädliche winzige flüssige Schwebeteilchen herausfiltern.

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Presse // 8. February 2010

Abschauen ausdrücklich erwünscht

Fallschirme, Schwimmflossen, Klettverschlüsse – Erfindungen, die allesamt von der Natur inspiriert wurden. Ab dem Wintersemester begeben sich Bionik-Studenten an der Fachhochschule Gelsenkirchen auf die Spuren Leonardo da Vincis.

”In der Natur haben sich viele Prinzipien über Jahrmillionen in der Evolution durchgesetzt und sind auf Effektivität, Effizienz und Ressourcenschonung getrimmt worden”, sagt Prof. Dr. Olaf Just, der zur Planungskommission für den neuen Studiengang gehört. ”Diese natürlichen Vorbilder will die Bionik technisch nutzbar machen.”

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Presse // 8. February 2010

Arab Health 2010 in Dubai: Erster bionischer Finger präsentiert

Die schottische Firma Touch Bionics präsentierte am 26. Januar 2010 auf dem Dubaier Arab Health Kongress die weltweit ersten bionischen Finger. Die neue Technologie verhilft damit denjenigen zu mehr Unabhängigkeit im Alltag, die ihre Gliedmaßen verloren haben.

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Presse // 8. February 2010

Für die Wahrung der genetischen Vielfalt

Zum ersten Mal haben die Stiftung Kaiserstühler Garten und der Botanische Garten der Universität Freiburg gemeinsam ein Symposium veranstaltet. An die 60 Teilnehmer beschäftigten sich einen Tag lang mit dem Thema ”Pflanzen, Gärten, Landschaften – Das Kapital der Vielfalt”. Das Symposium könnte Auftakt für eine weitere Zusammenarbeit gewesen sein.

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Forschung // 6. February 2010

Künstliche Blütenblätter

Bayreuther und Bonner Forschern ist es gelungen, die mikro- und nanostrukturierten Oberflächen von Blütenblättern durch ”Wrinkle”-Technik künstlich nachzubilden.

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Forschung // 6. February 2010

Gefangen im Spinnennetz

Eine Studie chinesischer Forscher über Spinnennetzseide zeigt, dass strukturelle Änderungen es möglich machen, dass die Seide Tautropfen sammeln kann. …

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Forschung // 19. January 2010

Schneckenpanzer liefert Anregungen für robuste Materialien

Eine nur wenige Zentimeter große Tiefseeschnecke könnte helfen, bessere Schutzausrüstungen und Panzerungen zu entwickeln: Sie besitzt ein Schneckenhaus, dessen Schale dank einer ungewöhnlichen dreischichtigen Struktur extrem widerstandsfähig gegenüber Stößen, Druck und Rissen ist. Das haben US-Forscher entdeckt, als sie die Panzerstruktur der Tiefseeschnecke Crysomallon squamiferum untersuchten. Das kleine Tier lebt auf dem Meeresgrund in der Nähe von Hydrothermalquellen, wo die Lebensbedingungen äußerst harsch sind. Es ist also auf einen stabilen und gleichzeitig flexiblen Schutzpanzer angewiesen. Sollte es gelingen, das Prinzip künstlich nachzubauen, könnten daraus stabilere Materialien beispielsweise für den Einsatz im Sport, im Personenschutz, in der Raumfahrt und der Luftfahrt sowie für den Schutz von Pipelines entwickelt werden.

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Forschung // 18. January 2010

Mäuse erlaufen in unbekanntem Terrain Landmarken zur Orientierng

In fremden Umgebungen huschen Mäuse scheinbar planlos und hektisch umher, doch die Drehungen und verschlungenen Bewegungsmuster haben einen tieferen Sinn: Ein israelisch-kanadisches Forscherteam hat anhand von Bewegungsanalysen herausgefunden, dass die kleinen Nager immer wieder zu einem festen Punkt zurückkehren. Diese imaginäre Anlaufstelle bauen die Tiere zu einer Landmarke aus für die präzise Orientierung. Die eingeschlagenen Pfade dienen dabei einzig dem Ziel, die Interpretation der ungewohnten Szenerie durch neue Blickwinkel abzusichern.

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Forschung // 18. January 2010

Chaos kontrolliert Roboterbeine

Soll sich ein Laufroboter vorwärts bewegen, müssen seine Beine in einem regelmäßigen Rhythmus angesteuert werden: Beispielsweise schwingen beim so genannten Dreifuß-Gang insektenartiger Roboter drei Beine nach vorne, während die jeweils gegenüberliegenden auf dem Boden bleiben. Weil sich aber für unterschiedliche Situationen jeweils andere Gangarten – und damit Rhythmen – besser eignen, haben Wissenschaftler des Bernstein Center for Computational Neuroscience in Göttingen einen Roboter entwickelt, der seine Sensoren dazu nutzen kann, flexibel zwischen unterschiedlichen Bewegungsmustern umzuschalten.

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Presse // 18. January 2010

FH Bocholt bietet neues Fach Bionik an

Die Fachhochschule in Bocholt bietet demnächst einen neuen Studiengang an. Ab dem kommenden Wintersemester wird dort das Fach Bionik gelehrt.

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