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Für Ingenieurinnen und Ingenieure sind Erfindungen der Natur äußerst interessant. Sie lassen sich von den technischen Konstruktionen inspirieren und wollen von Mutter Erde lernen. Als einer der ersten Forschenden studierte schon Leonardo Da Vinci eifrig den Vogelflug mit der Absicht, die natürlichen Bewegungsabläufe von Vögeln zu imitieren. In nachgebauten Flügelmodellen wollte er ihre Auf- und Abwärtsbewegungen kopieren. Vielen Ingenieurinnen und Ingenieuren gilt er damit als Pionier der Bionik.
Biologie und Technik für Nachhaltigkeit
Aber was ist eigentlich Bionik?
Bionik verbindet Biologie und Technik. Die Bionik nutzt Erkenntnisse aus biologischen Vorbildern für technische Problemlösungen. „Für eine bionische Entwicklung ist es aber nicht ausreichend, lediglich die Natur zu kopieren und zu versuchen, natürliche Konstruktionen nachzubauen. Damit ein Produkt als bionisch angesehen wird, muss es ein biologisches Vorbild haben. Bei der Herstellung muss eine Abstraktion des natürlichen Prinzips stattgefunden haben und eine Übertragung in eine technische Anwendung erfolgt sein“, erklärt Dr. Ljuba Woppowa, Geschäftsführerin unserer VDI-Gesellschaft Technologies of Life Science.
Der Einsatzbereich der Bionik ist sehr vielfältig
Oft wissen wir gar nicht, dass es in unserem Alltag einige Gegenstände gibt, die Vorbilder aus der Natur haben. Hättet Ihr gedacht, dass der Klettverschluss oder selbst Ortungssysteme natürliche Vorbilder haben?
Bionikerinnen und Bioniker schauen sich Konstruktionen, Materialien und Oberflächen ab. So entstand zum Beispiel auch der „Lotuseffekt“ – selbstreinigende Oberflächen. Hier wurde das Prinzip der selbstreinigenden Blätter der Lotusblume auf Technik übertragen. Auch in den Bereichen Fortbewegung, Sensorik, Kommunikation und Robotik kopiert man aus der Natur. Bionische Roboter etwa kommen im Gesundheitswesen oder in der Logistik zum Einsatz.
Beitrag zur Nachhaltigkeit
Die Natur zeigt, wie es gemacht wird: Sie geht sparsam mit ihren Ressourcen um, nutzt Sonnenenergie und Recycling, schafft neue multifunktionale Strukturen. Biologische Vielfalt ist in der Bionik die Grundlage, um Innovationen hervorzubringen, die auch einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten.
Ernährung, Gesundheit, Sicherheit sind die großen Herausforderungen der Zukunft.
Der VDI-Film ZUKUNFT -- TECHNIK -- LEBEN der VDI-Gesellschaft Technologies of Life Sciences zeigt neue Ideen, mit denen Ingenieurinnen und Ingenieure versuchen, bestehende Technik zu verbessern und sie gleichzeitig naturnah, nachhaltig und umweltschonend zu gestalten. Ein Film aus der VDI-Technikfilmreihe.
Haben wir Euer Interesse an Bionik geweckt?
Der VDI-Fachbereich Bionik veröffentlicht zudem VDI-Richtlinien. Diese bionischen Herangehensweisen werden inzwischen gemeinsam mit dem DIN auf internationaler Ebene standardisiert. Zur Förderung des Nachwuchses vergeben wir alle zwei Jahre den mit 10.000 Euro dotierten Internationalen Bionic Award für herausragende Dissertationen oder Habilitationen.
Wie Bionik Technologien verbessert
Sich die Natur zum Vorbild nehmen und ihre Phänomene auf die Technik übertragen, das ist das Ziel der Bionik. Welche Vorteile die Schlüsseltechnologie bringt und was Ingenieur*innen und Naturwissenschaftler*innen voneinander lernen können, erklärt Prof. Antonia Kesel, ehrenamtliche Vorsitzende der VDI-Gesellschaft Technologies of Life Sciences, im Interview.
Als Ingenieurinnen und Ingenieure nehmen wir auch unsere Verantwortung für die Umwelt wahr. Denn die begrenzte Verfügbarkeit von Ressourcen erfordert eine effiziente und intelligente Nutzung, wenn aktuelle Lebensbedingungen erhalten werden sollen.
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