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.

Print

Forschung // 16. March 2006

Fahrrad fahren ohne Flickzeug

Bioniker lassen sich von der Natur zu technischen Innovationen anregen. Doch die Effekte lassen sich nicht eins zu eins kopieren.

Denken Sie nur an den tropischen Regenwald”, sagt Thomas Speck. Dort könne man sich von der Natur noch viele technische Innovationen abgucken. ”Mit diesem Schatz an Ideen werden sich noch Generationen von Forschern beschäftigen”, sagt der Freiburger Biologe. Allein die Pflanzenwelt biete ein unübersehbares Repertoire an Tricks. Einige Pflanzen reinigen zum Beispiel ihre Blätter selbst, andere bilden weiche Stängel, die trotzdem steif sind, und wenn ein Riss entsteht, können sie ihn kitten.

>>

Presse // 7. March 2006

Bionik-Kongreß: Ingenieure kopieren Erfolgsstrategien der Natur

Berlin – Was hat das Fell von Eisbären mit modernen Sonnenkollektoren zu tun? Mehr, als es auf den ersten Blick scheint. Die weißen Haare dienen nicht nur zur Tarnung und leiten Sonnenlicht mit minimalem Verlust zur schwarzen lichtabsorbierenden Oberhaut der Tiere. Die zwischen den Haaren eingeschlossene Luft fungiert natürlich auch als effektive Isolierschicht. Diese Eigenschaft inspirierte Ingenieure am Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) in Denkendorf und im Unternehmen SolarEnergie Stefanakis in Stadecken dazu, eine flexible, transparente Wärmedämmschicht für halbkugelförmige Sonnenkollektoren zu entwickeln.

>>

Forschung // 24. February 2006

Raue Flügel fliegen besser

Strukturierte Oberflächen verhindern das Auftreten von Turbulenzen

Ein internationales Forscherteam glaubt, einen überraschend einfachen Weg zur Verringerung des Treibstoffverbrauchs von Flugzeugen gefunden zu haben. Dazu müssen deren Flügel nur aufgeraut werden. Mittels Experimenten in einem Windtunnel konnten die Wissenschaftler demonstrieren, dass dadurch Turbulenzen vermieden und somit auch der Reibungswiderstand verkleinert werden.

Artikel wissenschaft.de:
http://www.wissenschaft.de/wissen/news/262234.html

>>

Presse // 3. February 2006

New journal: Bioinspiration & Biomimetics

Learning from nature

Scientists and engineers are increasingly turning to nature for inspiration. The solutions arrived at by natural selection are often a good starting point in the search for answers to scientific and technical problems. Equally, designing and building bioinspired devices or systems can tell us more about the original animal or plant model.

Bioinspiration & Biomimetics, the essential new journal from IOP, will publish research involving the study and distillation of principles and functions found in biological systems that have been developed through evolution, and application of this knowledge to produce novel and exciting basic technologies and new approaches to solving scientific problems.

>>

Presse // 26. January 2006

Bionik bei BMW

Die Automobilbranche hat in den letzten Jahren die Evolution als Quelle industrieller Patente für sich entdeckt. Auch im BMW-Stammwerk München setzt man darauf.

Burkhard Göschel, Mitglied des Vorstands der BMW AG, erläutert: ”Bionische Denkweisen bereichern und ergänzen klassische Konstruktionsmethoden. Deshalb nutzen wir sie bei BMW gezielt. Mit ihnen lassen sich Effizienzpotentiale im Produktentstehungsprozess erschließen. Werkstoffe und Bauteile sind mit Hilfe evolutionsähnlicher Prinzipien verbesserbar.?

>>

Presse // 24. January 2006

ACT Biomimetics Homepage

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.

>>

Forschung // 21. January 2006

Antihaft-Beschichtung lässt Insekten keine Chance

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.

>>

Forschung // 6. January 2006

Käfer mit eingebautem photonischen Kristall

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

>>

Presse // 3. January 2006

‘365 Orte im Land der Ideen” – DBU präsentiert BionikAusstellung

Umweltstiftung gehört zu den Gewinnern der Initiative – Bundespräsident Köhler ist Schirmherr

>>

Forschung // 16. December 2005

Mechanische Schneckenkopie

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.

>>

Forschung // 8. December 2005

Warum Hunde schneller die Kurve kratzen als Menschen

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

>>