Bionik – Patente der Natur

In dem gigantischen Experimentallabor der Natur geht es vor allem um Ressourcen und Nachhaltigkeit. Ersteres dient dem Überleben, das zweite dem gesamten Ökosystem. Beides sind Faktoren von essentieller Bedeutung.

Über Jahrmillionen entstanden so überzeugende Konzepte made by evolution, die als biologische Ideengeber für technische Innovationen dienen. Hier kommt die Bionik ins Spiel. Der Begriff Bionik setzt sich aus den beiden Wörtern Biologie und Technik zusammen. Kurz gefasst: Man schaut sich an, was die Natur hervorgebracht hat und sucht dann nach technischen Problemen, auf die man die erfolgsversprechenden Prinzipien übertragen kann.

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Made by evolution: Meeresschildkröten-Flossen. Konzipiert für die Fortbewegung im Sand ….

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… und zum Schwimmen durch die Ozeane.

In der Bionik arbeiten Fachleute aus verschiedenen Disziplinen zusammen. Neben Ingenieuren und Biologen sind es Physiker, Chemiker, Materialforscher, Elektrotechniker, Architekten und noch einige mehr. Interdisziplinäre Zusammenarbeit ist gefragt, um die komplexen Strukturen und Abläufe in der Natur bis in ihre Einzelheiten zu erforschen und dieses Wissen anwendungsorientiert zu übertragen.

Mittlerweile gibt es zahlreiche Beispiele in der Tier- und Pflanzenwelt. Sechs davon aus dem aquatischen Bereich und ihren technischen Einsatzfeldern möchte ich kurz erwähnen:

Delfin > Unterwasser-Modem
Made by evolution:
Delfine kommunizieren unter Wasser im Ultraschallbereich über Kilometer.
Bionik: Datenübertragungssystem für kabellose Unterwasser-Kommunikation.

Hai > Schiffsanstriche
Made by Evolution
: Haifischhaut ist frei von Fremdorganismen.
Bionik: Oberflächenstrukturen für giftfreies Antifouling.

Hai > Tragflächen
Made by evolution:
Haifischhaut ist für eine energiesparende Fortbewegung optimiert.
Bionik: Haifischhaut nachempfundene Folie für Flugzeugtragflächen zum Einsparen von Treibstoff.

Kofferfisch > Automobilbau
Made by evolution:
klein und plump führt hier zu einer strömungsgünstigen Leichtbauform.
Bionik: Strömungsgünstige Leichtbauweise für einen Viersitzer.

Meeresschildkröte > Amphibienroboter
Made by evolution: Sichere und zügige Fortbewegung sowohl am Strand wie auch im Wasser.
Bionik: Amphibienroboter, die an Land und im Wasser gleichermaßen vorankommen.

Schwimmfarn > Schiffsbeschichtung
Made by evolution: Mikroskopisch kleine Oberflächenstrukturen erzeugen einen Luftfilm zwischen Pflanze und Wasser.
Bionik: ŽLufthaltende Schichten zur Reibungsreduktion bei Schiffsbeschichtung und damit Kraftstoffeinsparung bei Containerschiffen.

Eine entscheidende Eigenschaft konnte noch nicht in größerem Stil kopiert werden: die Selbstheilung. Für lebende Organismen eine Selbstverständlichkeit. Für die Bionik eine spannende Herausforderung, an der bereits gearbeitet wird.

In diesem Sinne wünsche ich allen ein regeneratives Wochenende!

Wer mehr über Bionik-Projekte erfahren möchte oder Kooperationspartner sucht, für den ist das Bionik-Kompetenznetz, kurz BIOKON, eine gute Anlaufstelle. Ein Zusammenschluss  von Vertretern aus Wissenschaft und Wirtschaft.

 

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