Schlagwort-Archive: Bionik

Tanzen und auf Berge klettern trotz amputierter Beine

Dr. Hugh Herr aus Boston sind mit 17 Jahren bei einer Bergtour beide Füße erfroren. Trotz bester medizinischer Betreuung mussten ihm beide Beine oberhalb der Knie amputiert werden. Obwohl er gar nicht vor hatte zu studieren, hat er nach einem Weg gesucht, die Fähigkeiten seiner verlorenen Beine durch äußere Hilfsmittel zu ersetzen und ist heute Professor am weltberühmten MIT. Er verfügt dort über ein fantastisches Labor zur Erforschung der Vorgänge im menschlichen Körper im Zusammenspiel der Muskeln und Nerven bei diversen Fortbewegungen.

Sein Antrieb war, dass ihm die ersten Prothesen überhaupt nicht genügten, denn er wollte weiterhin die bisher gewohnten Sportarten betreiben. Seine Forschungen haben natürlich in erster Linie ihm selbst geholfen. Mittlerweile schätzen sich aber Kriegsveteranen und z.B. Opfer des Bostoner Bombenanschlages glücklich, ebenfalls von seinen Erkenntnissen zu profitieren.

Seine Forschungen gehen jetzt bereits weit darüber hinaus, Prothesen für Gehbehinderte zu optimieren. Er möchte ‚Gesunden‘ die Möglichkeit bieten, durch technologische Unterstützung Dinge tun zu können, die sie sonst gar nicht zusammenbrächten. Seine Vision ist, dass wir in Zukunft Schuhe und Kleidung haben werden, die nirgends einengt und drückt. Die Verbindung von Nerven und Muskeln mit computergesteuertem Material, das sich außerhalb des Körpers befindet, soll das ermöglichen.


[youtube TXLbV187AZU]

Was Techniker von der Natur lernen

Bionik (Biologie und Technik) beim Bauen ist ein spannendes Thema.Wurden früher bereits Erkenntnisse über den Aufbau von Grashalmen zur Verbesserung der Statik beim Bau von Hochhäusern eingesetzt, so dienen heute die Beispiele aus der Natur oft dazu, anfällige (mechanische) Teile einzusparen bzw. auch Gewicht oder Energie zu sparen. Wie folgendes Video zeigt, hat man sich die Strelitzie (Paradiesvogelblume) zum Vorbild genommen, um in bestimmten Fällen Gelenke einzusparen. Ein Teil der Blume öffnet sich, wenn ein Vogel sich auf den äußeren Teil des Blattes setzt und schließt sich wieder, wenn der Vogel die Blume verlässt (also das Gewicht des Vogels keinen Druck mehr auf das Blatt ausübt). Durch die heute verfügbaren Fibermaterialien lassen sich Vorgänge aus der Natur wesentlich besser nachbauen als bisher, wo man starre Teile durch Gelenke beweglich machte. Allerdings sind diese Gelenke auch anfällig, daher werden immer wieder Wege gesucht, anfällige Teile zu vermeiden.

http://www.youtube.com/watch?v=8Bg3mEDV01k
[youtube 8Bg3mEDV01k]

Bionic Concept Car 2030

Wieder bei Yanko Design habe ich eine Studie des rumänischen Designers Vlad Icobet entdeckt. Ein Fahrzeug für 2 Personen, das für die überfüllten Städte im Jahr 2030 entwickelt wurde. Die Energiezufuhr erfolgt über das durchsichtige Polycarbondach mit angeschlossenen Photovoltaikzellen. Jedes Rad verfügt über einen eigenen Elektromotor. Das Auto soll sich um 360 Grad (also um seine eigene Achse) drehen können. Was ich allerdings auf der Designskizze nicht ganz nachvollziehen kann.

Der radikale Ansatz bei diesem Konzept entsteht durch das Anlehnen an organische Formen der Natur und die Kombination mit der Verwendung von hochmoderner Technologie, vor allem bei den Batterien und den Motoren in den Rädern.

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Bionik: Wo uns die Natur hilft

contipremiumcontact.jpgDer Reifenhersteller Continental hat sich zur Herstellung seines Reifens ContiPremiumContact in der Natur umgesehen. Der Reifen ist im normalen Lauf schmal, macht sich beim Bremsen jedoch breit und bremst daher besser. Diese Eigenschaften hat sich Conti beim Studieren von Katzenpfoten abgeschaut. Auch Eisbären und Baumfrösche wurden in die Entwicklung mit einbezogen. Aber auch Spinnennetze mussten herhalten. Originaltext Conti:

Das Spinnennetz ist eine der flexibelsten Konstruktionen in der Natur. Die von außen ins Zentrum führenden Strukturfäden sorgen für hohe Stabilität, während die rundum laufenden Fangfäden für die notwendige Flexibilität sorgen.

Unsere Reifenentwickler haben dieses Prinzip auf den Reifen übertragen. Die Laufflächenmischung besteht aus zwei präzise aufeinander abgestimmten Netzwerken, die auch verschiedene Aufgaben haben. Das flexible Netzwerk sorgt für eine hohe Verzahnung mit der Fahrbahn, das feste Netzwerk bietet die notwendige Steifigkeit für das Reifenprofil.

Bionik ist ein Kunstwort, das sich aus den beiden Begriffen ‚Biologie‘ und ‚Technik‘ zusammensetzt. Die Natur bietet für viele technischen Herausforderungen eine Fülle von Möglichkeiten an. In Europa ist Deutschland in der Bionik führend, speziell Automobilerzeuger (samt Umfeld) lernen von der Natur.

[Quelle: Format, Conti – Foto: Conti]

Behörden unterstützen radikale Innovation

Indem sie uns Menschen gewisse Rahmenbedingungen aufzwingen. Denn viele Dinge passieren erst dann, wenn es nicht anders geht. Lange Zeit konnte der Bewuchs an Schiffsrümpfen erfolgreich mit chemischen Schutzanstrichen bekämpft werden. Dieser Bewuchs steigert die Reibung und führt zu erhöhtem Treibstoffverbrauch. Daher sind Reedereien sehr an ’sauberen‘ Schiffsrümpfen interessiert. Anfang 2003 wurde aber die Verwendung der Schutzanstriche auf TBT-Basis (Tributylzinn) verboten, weil der Giftstoff auch ins Meer gelangt. Eine brauchbare Alternative tauchte erst jetzt in Gestalt einer Lösung aus der Natur auf: Die Haut von Foto: Bill Davenport/CanadaHaien ist mit vielen kleinen Erhebungen (Zähnen) besetzt, die verhindern, dass sich Querwirbel bilden. Das erleichtert das Gleiten im Wasser und wurde auch schon zur Treibstoffersparnis bei der Außenhaut von Flugzeugen eingesetzt. Die kleinen Zähnchen verhindern aber auch, dass sich Meerestiere auf der Haut von Haien festsetzen.

Jetzt werden die ersten Schiffe mit künstlicher Haifischhaut aus Silikon ausgestattet. Das zeigt wieder einmal, dass die Bionik (Verbindung von Biologie und Technik) mit Beispielen aus der Natur oftmals ‚pfiffige‘ Lösungen anbietet, die anderen ‚menschlichen‘ Lösungen überlegen sind.