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Bionik: So hilft die Natur bei coolen Erfindungen - bald auch im Flugverkehr

Wenn die Technik von der Natur lernt, entsteht Bemerkenswertes. Auch ein Superheld der ganz besonderen Art: Er heißt Bionic Man.
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Das Wichtigste zum Thema Bionik

  • Der Begriff Bionik setzt sich aus Biologie und Technik zusammen. Heißt: Die Natur wird zum Vorbild für technische Innovationen.

  • Bioniker machen sich die Evolution zunutze. Was in Millionen von Jahren entwickelt und erprobt wurde, dient Ingenieuren, Physikern und Materialforschern als Inspirationsquelle.

  • Kein Copy and Paste: Es geht nicht darum, die Natur zu kopieren - sondern durch sie neue Lösungsansätze zu finden. Das Motto: "Neuerfinden" statt "Blaupause".

  • In der Medizintechnik hilft Bionik beim Prothesenbau. Auch Michael Fornasier hat einen bionischen Arm. Als "Bionic Man" will er anderen Menschen Mut machen.

Von "Bionic Man" aka. Michel Fornasier gibt es sogar einen eigenen Comic

© Michel Fornasier

Werden wir bald zu Cyborgs?

Hugh Herr verlor 1982 beide Beine nach einem Kletterunfall. Heute ist er Forscher am MIT und entwickelt bionische Beinprothesen.

Natürlich gut: Hier hat die Technik bei Tieren und Pflanzen abgeschaut

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    Vorbild: Lotus-Blatt. Die Oberfläche der Pflanze ist wasserabweisend und reinigt sich selbst. Eine ähnliche Technik nutzt man bereits für Gebäudefassaden oder Glasscheiben.

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    Vorbild: Geckos. Die kleinen Echsen haften ohne Klebstoff an den Wänden. Das Gecko-Tape ist deshalb den Haftmechanismen der Gecko-Füße nachempfunden.

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    Vorbild: große Klette. Die kugelförmigen Früchte der Klette haken sich hartnäckig an Spaziergänger und Tiere. Diese Technik nutzte ein Belgier bereits 1951 für eine Erfindung: den Klettverschluss.

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    Vorbild: Haie. Dank den speziellen Schuppen lagern sich an der Haut des Meeresbewohners keine Algen oder Muscheln ab. Außerdem verringert die Haihaut den Reibungswiderstand. Was bei Haien funktioniert, wirkt auch bei Schiffen - mit einem neuen Antifouling-Anstrich.

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    Vorbild: Steinadler. Durch die aufgestellten Handschwingen spart der Vogel beim Fliegen Energie. Klappt auch im Flugverkehr: Werden die Tragflächen an den Enden mit mehrfach aufgebogenen Multiwinglets ausgerüstet, verbraucht ein Flugzeug weniger Treibstoff.

Teste dein Wissen beim Bionik-Quiz: Wo hat die Technik bei der Natur abgeschaut?

Haihaut auf dem Flugzeugflügel? Umweltfreundlicher fliegen dank Haihaut-Effekt

© Getty Images

 

Nein, hierfür müssen keine Haie sterben. Aber ihre Haut dient als Inspiration für die Luftfahrt. Aktuell testet die Lufthansa den Haihaut-Effekt (oder "Riblet-Effekt") auf den Tragflächen ihrer Maschinen.

Wie? Durch einen Speziallack in Haihaut-Struktur. Gelingen die Tests, könnte das jährlich rund 20 Millionen Liter Sprit sparen.

Aber wie geht das? Haie verdanken ihre Geschwindigkeit nicht nur ihrem stromlinienförmigen Körperbau und den vielen Muskeln, sondern auch ihrer Haut. Die fühlt sich an wie Schleifpapier, denn sie besteht aus kleinsten zahnförmigen Plättchen. Jedes Plättchen zeigt zur Schwanzflosse. Schwimmt der Hai, fließt das Wasser durch die Rillen zwischen den Plättchen – und der Reibungswiderstand verkleinert sich. Dadurch spart der Hai Energie. Das könnte das Flugzeug mit dem gleichen Prinzip auch.

Das ICD und ITKE in Stuttgart bauen seit 2010 Forschungspavillons, die sich an der Natur orientieren.

*Institut für Tragkonstruktion und Konstruktives Entwerfen, Institut für Computerbasiertes Entwerfen

Veröffentlicht: 17.04.2020 / Autor: Franziska Schosser