Forschung
& Entwicklung
Bionik – Wege zur Innovation
Natürliche Vorbilder technisch nutzbar machen, vorhandene Produkte verbessern oder völlig neue Technologien am Beispiel der Natur entwickeln – das ist Bionik!
Der Begriff setzt sich zusammen aus den Disziplinen Biologie und Technik. Prinzipien, die sich in der Evolution über Jahrmillionen durchgesetzt und ihre Nützlichkeit erwiesen haben, liefern die Vorlage für Technologien, die dem modernen Menschen dienen.
Einfaches Kopieren evolutionärer Lösungen aus dem Pflanzen- und Tierreich reicht dabei nicht ausl Vielmehr muss vom biologischen Vorbild das gewünschte Prinzip abstrahiert und – meist schrittweise und in interdisziplinärer Zusammenarbeit – in eine technische Anwendung übertragen werden.
Bionik wird in vielen verschiedenen Fachgebieten eingesetzt: Leichtbau, Sensorik, Oberflächen, Robotik, Logistik…
Grundlagen
Die Bionik zeichnet sich durch eine fachübergreifende Arbeitsweise aus. Naturwissenschaftliche Kenntnisse werden neu verknüpft.
Dabei wird in der Ausbildung der Schwerpunkt auf prozessorientiertes Arbeiten gelegt. Von der Ideenfindung bis zur Umsetzung wird entsprechend der VDI-Richtlinien zur Bionik und zur Konstruktion vorgegangen.
Nur so wurden Innovationen wie der Lotus-Effect®, Fin Ray Effect®, Winglets, Cochlea-Implantate, u.v.a. möglich.
Sensoren
Bionische Sensoren sind Sensoren, die von der Natur inspiriert sind und biologische Prinzipien nutzen. Ein Beispiel für einen bionischen Sensor ist der Elefantenrüsselfisch. Dieser Fisch nutzt aktive Elektroortung, um sich zu orientieren. Mit seinen Elektrorezeptoren kann er ein elektrisches Feld errichten und so seine Umgebung wahrnehmen. Die aktive Elektroortung des Fisches wurde genutzt, um Sensoren zu entwickeln, die in der Lage sind, elektrische Felder zu messen .
Intelligente Strukturen
Der Fin Ray Effekt® ist ein Phänomen, das von der Struktur der Flossenstrahlen von Fischen inspiriert ist. Die Flossenstrahlen sind in der Regel dünn und flexibel und können sich in verschiedene Richtungen bewegen. Der Effekt wird in der Robotik und Automatisierung eingesetzt, um flexible Greifer und andere Geräte zu entwickeln.
Leichtbau
Leichtbaukonstruktionen haben viele Vorteile. Durch den Einsatz von Leichtbaukonstruktionen kann das Gewicht von Bauteilen reduziert werden, ohne dass die Tragfähigkeit oder die Steifigkeit beeinträchtigt wird. Dadurch können Materialien eingespart werden und die Konstruktionen sind einfacher zu transportieren und zu montieren. Außerdem kann durch den Einsatz von Leichtbaukonstruktionen Energie eingespart werden, da weniger Materialien verarbeitet werden müssen.