Bionik – Wenn Natur und Technik aufeinandertreffen

„Die Bionik (auch Biomimikry, Biomimetik oder Biomimese) beschäftigt sich mit dem Übertragen von Phänomenen der Natur auf die Technik. Der Bionik liegt die Annahme zugrunde, dass die belebte Natur durch evolutionäre Prozesse optimierte Strukturen und Prozesse entwickelt, von denen der Mensch lernen kann.“ (Definition Wikipedia)

Dass man von der Natur viel lernen kann ist wohl kein Geheimnis. Die Bionik als Wissenschaftsdisziplin sucht gezielt nach Strukturen in der Natur, die in der Technik von Bedeutung sein könnten. Heute wollen wir euch kurz vorstellen womit sich diese zukunftsträchtige Wissenschaftssparte auseinandersetzt.

Der Klettverschluss gilt als Paradebeispiel für ein bionisches Produkt: Der schweizer Ingenieur Georges de Mestral soll mit seinen Hunden im Wald unterwegs gewesen sein. Immer verfingen sich die Früchte der Kletten im Fell der Hunde. De Mestral sah sich die Pflanzen unter dem Mikroskop genauer an und entdeckte kleine elastische Haken, die dafür sorgen, dass die Früchte so gut haften. Er baute das Prinzip nach, ließ es sich patentieren und acht Jahre später kam der erste Klettverschluss auf den Markt.

Mittlerweile gilt die Bionik als wichtiges interdisziplinäres Forschungsfeld im Bereich der Technik. Innerhalb der Bionik kann man zwei zwischen zwei Vorgehensweisen unterscheiden:

Bei der Analog-Bionik findet ein sogenannter „top-down-Prozess“ statt: Man definiert das Problem, sucht nach Analogien in der Natur, analysiert diese Analogien und sucht schließlich nach Lösungen für das Problem mit den gewonnenen Erkenntnissen aus der Natur. Beispiele dafür wären neuartige Profile von Autoreifen, die sich an Katzenpfoten orientieren oder Winglets an den Enden der Tragflächen von Flugzeugen, die man sich an Raubvogelarten abgeschaut hat.

Bei der Abstraktions-Bionik findet ein „bottom-up-Prozess“ statt: Man betreibt dazu biologische Grundlagenforschung und untersucht die Biomechanik und Funktionsmorphologie von biologischen Systemen. Die zu Grunde liegenden Prinzipien werden erkannt und beschrieben und es wird nach möglichen technischen Anwendungen gesucht. Beispiele dafür sind der bereits beschriebene Klettverschluss oder Riblet-Folien, bei denen die Struktur der Hautoberfläche von Haifischen in der Technik angewandt wird, um den Reibungswiderstand zu vermindern.

Die Bionik ist heutzutage ein wichtiges Forschungsfeld und zieht viele Naturwissenschaftler, Ingenieure, Architekten, Philosophen und Designer an. Sie stellt einen wichtigen Bestandteil des Prozesses der Biologisierung dar und trägt zum Erfolg der Bioökonomie bei. Diese beschreibt die Transformation von einer Erdöl-basierten Wirtschaft hin zu einer Wirtschaft in der fossile Ressourcen durch nachwachsende Rohstoffe ersetzt wurden.

 

 

(Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Bionik)

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