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Bionik: Wenn Wissenschaftler abschreiben

Der Kugelfisch ist hier das Vorbild für eine aerodynamische Autoform (Foto: PR)

Klar, abgucken ist in der Schule nicht erlaubt. Was wir jedoch dabei alles von der Natur lernen können, zeigt uns die Bionik.

Der Kugelfisch ist hier das Vorbild für eine aerodynamische Autoform (Foto: PR)


 

Ist euch schon mal die Ähnlichkeit zwischen einer Libelle und einem Helikopter aufgefallen? Oder habt ihr schon mal im Wald eine Klettenpflanze gesehen und euch sofort an den Klettverschluss eurer Schuhe erinnert gefühlt?
Diese Ähnlichkeit ist nicht zufällig, sondern das Ergebnis von Bionik. Der Begriff „Bionik“ setzt sich aus den Worten „Biologie“ und „Technik“ zusammen. Biologen und Wissenschaftler untersuchen dabei Phänomene aus der Natur und übertragen ihre Erkenntnisse auf technische Aufgabenbereiche.  Sie nutzen die Tricks und Eigenschaften von Tieren und Pflanzen, um Probleme zu lösen und neue Technik zu entwickeln.

Der Lotuseffekt

Ein berühmtes Beispiel für die Bionik ist der Lotuseffekt. Heute gibt es Häuserfassaden, die sich aufgrund ihres speziellen Anstrichs selbst reinigen können, und Forscher arbeiten gerade sogar an der Entwicklung von selbstreinigender Kleidung – Tomatensoße- und Kakaoflecken ade! Doch wie ist das möglich?
Hinter der Selbstreinigung der Fassaden steckt das Prinzip der Lotusblüte. Die Lotuspflanze wächst vor allem in schlammigen Gewässern, aber dennoch sind ihre grünen Blätter immer sauber und frei von jeglichem Schmutz. Der Trick der Lotuspflanze besteht aus zwei besonderen Eigenschaften der Oberfläche ihrer Blätter: Erstens sind sie von einer feinen Wachsschicht überzogen. Diese ist wasserabweisend und bewirkt, dass Feuchtigkeit, die auf das Blatt gelangt, sich zu schmalen, hohen Tropfen formt und vom Blatt abperlt.  Zweitens ist die Oberfläche von kleinen Noppen übersät: Befindet sich Schmutz auf dem Blatt, dann bleibt dieser oben auf den Noppen sitzen – wie ein Fakir auf einem Nagelbrett. Die Wassertropfen, die vom Blatt abperlen, können so die Schmutzpartikel mit sich reißen und vom Blatt wegtragen.  Die Blätter der Lotuspflanze sind deswegen immer glänzend sauber. Dieses Prinzip haben sich auch Wissenschaftler zu Nutze gemacht und eine Fassadenfarbe entwickelt, die ähnlich wie die Lotuspflanze funktioniert und sich durch Regentropfen selbst reinigt. Eine Häuserfassade, die immer sauber bleibt und die man nie mühsam putzen muss – ganz schön clever, oder?

Schwimmen wie ein Hai

Ein weiteres Wunderwerk der Natur ist die Haihaut. In Schuppen von Haien findet man viele kleine Rillen. Diese sind so ausgerichtet, dass in Schwimmrichtung große, zusammenhängende Rillen entstehen – die ganze Haut des Hais ist von diesem Rillenmuster überzogen. Dadurch wird der Reibungswiderstand des Wassers verringert und somit benötigt der Hai weniger Kraft zum Schwimmen und kommt schneller voran. Diese Erkenntnisse machen sich Forscher in verschiedenen Bereichen zunutze: Für Schwimmer wurden spezielle High-Tech-Anzüge entwickelt, die ähnlich wie die Haihaut gebaut sind und so dazu führen, dass die Profis noch schneller durchs Wasser schießen. Auch  bei Flugzeugen kommt die Haihaut zum Einsatz: Forscher entwickeln momentan eine spezielle Folie ähnlich der Haihaut, die auf Flugzeuge geklebt wird. Dadurch soll bei einem Flug der Strömungswiderstand der Luft verringert werden und das Flugzeug verbraucht weniger Treibstoff. Eine solche Erfindung ist also nicht nur ein technisches Wunderwerk, sondern hilft auch noch, die Umwelt zu schützen!

Die Natur wahrt noch viele Geheimnisse

Es gibt noch viele weitere Beispiele aus der Bionik, die einen zum Staunen bringen: Roboter, die sich wie Insekten fortbewegen, Tsunamiwarnsysteme, die ähnlich wie die Kommunikation zwischen Delphinen funktionieren, Flugzeuge, deren Flügel denen von Vögeln nachempfunden sind… Von der Natur gibt es noch einiges zu lernen und dank der Bionik sind schon viele Probleme gelöst und neue Erfindungen getätigt worden.

 
 
 

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