Naturmedisin

Bionics - historie, emner og eksempler

Bionics - historie, emner og eksempler / Naturmedisin

Læring fra evolusjon betyr læringsteknologi

Utviklingen kan bare fungere med det eksisterende materialet, og er på ingen måte perfekt: orangutaner, for eksempel, er treboere, men ikke 100% optimalt tilpasset trelivet. Hos mennesker er sykdommer som skader forårsaket av oppreist gang.

For nesten alle problemene som har oppstått i menneskelige konstruksjoner, er det i mellomtiden kolleger i naturen, som tilbyr modeller for å løse dette problemet: gliding av condor for eksempel viser hvordan en stor kropp kan fly i luften uten å krasje, og pingvinens, delfin- og hajens kropper viser hvilke former som er best flyttet under vann.

innhold

  • Læring fra evolusjon betyr læringsteknologi
  • Hva er bionics
  • Teknisk biologi og bionikk
  • Bunnen opp eller nedover
  • Kunstig kropp
  • Modellutvikling
  • Natur og teknologi
  • kriterier
  • Bionics og evolusjon
  • Dyr og teknologi
  • I begynnelsen av kulturen
  • Fly som en fugl
  • Leonardo da Vinci
  • Otto Lilienthal
  • Muscling - The Condor
  • winglets
  • Fly som en flaggermus
  • Kingfisher på jernbanespor
  • Luftskrog i tunfiskdesign
  • Styreballongen og ørret
  • Shark skin for dykking dresser
  • Robotskøyter på havbunnen
  • The Boxfish bil
  • Squid - En drøm for soldater
  • Hold deg som en gecko
  • edderkopp silke
  • gnager kniv
  • Isbjørnen og termithuset

Hva er bionics

Bionikk, biologi (teknologi) og (teknisk) betyr den vitenskapelige praksisen med å overføre biologiske løsninger til menneskelig teknologi. Zoologer, botanikere og neurobiologer, kjemikere og fysikere samarbeider med medisinske fagfolk, ingeniører og designere.

Bionics omhandler overføring av naturlige stimuli til teknologi. (Bilde: Michael Tieck / fotolia.com)

Teknisk biologi og bionikk

Mens teknisk biologi undersøker sammenhenger mellom form, struktur og funksjon og bruker tekniske metoder, forsøker bionics å teknisk implementere strukturer og konstruksjoner av naturen.

Biologiske funksjoner, tilpasninger, prosesser, organismer og prinsipper gir løsninger på tekniske problemer.

Dyr og planter gir bionics med ideer for å overføre handlingsprinsippene fra natur til teknologi. Dette inkluderer bioteknologi, nemlig å bruke enzymer, celler og hele organismer i tekniske applikasjoner.

Bunnen opp eller nedover

Et bionisk produkt utvikler seg i flere trinn - enten top-down eller bottom-up

Bottom-up begynner med utforskning av biologisk grunnlag, form, struktur og funksjon (hvordan bygges en føtter til en gecko?). Så forsøker forskerne å forstå prinsippene om handling og lover (hvorfor kan gecko gå i taket?).

Dette etterfølges av abstraksjon. Forskerne bryter seg bort fra den biologiske konteksten, utvikler funksjonelle modeller og matematiske modeller for å teknisk implementere handlingsprinsippene

Til slutt følger den tekniske gjennomføringen på laboratorie skala, industriell skala og til slutt som et markedsprodukt.

Top-down er den andre veien rundt. I begynnelsen er det et teknisk problem. For eksempel bør et eksisterende produkt bli bedre. Men hvordan? Så begynner søket etter biologiske løsninger, etterfulgt av biologiske grunnlag, abstraksjon og implementering.

Bionics bør være nyskapende og kreativ, det handler ikke lenger bare om å kopiere naturen, men å overføre grunnleggende effekter på ulike felt.

Kunstig kropp

I det angloamerikanske rommet refererer Bionics til kunstig produserte legemer og organer som etterligner eller overlegger en levende modell. Andre vilkår er robotikk eller proteser.

For eksempel eksperimenterer neurologi i dag med proteser som etterligner menneskelige lemmer og reagerer på mentale kommandoer. Planen er å overføre informasjon til hjernen og dermed gi den berørte personen sin følelse av berøring.

Et mål for nevrobiologisk forskning er at kunstig produserte hender kan styres av hjernen i fremtiden. (Bilde: Den / fotolia.com)

Modellutvikling

I det hele tatt er utviklingen av livet modellen for teknologi - og faktisk i naturlig kreativitet. Evolusjon Ifølge Charles Darwin betyr "naturlig utvalgsvalg" at den mest egnede arten med spesielle evner tilpasser seg en bestemt situasjon.

Den opprinnelige funksjonen til kroppsdeler og sanser kan forandres fullstendig: Formen på flåtene, for eksempel, utviklet seg til vinger.

Natur og teknologi

Så naturen gir et uutslettelig potensial for funksjonelle problemløsninger som overgår alt som folk kan tenke på. Det ligner imidlertid teknisk fremgang. Spesielt i tider med industrielle endringer som den digitale revolusjonen, er det nødvendig med innovasjonshopp.

For eksempel, hvordan kan maskiner konstrueres som tar prøver fra havbunnenes kløfter og unngår hindringer? "Undervannsbiler" med hjul er like små spørsmål som ubåter som ikke kan bevege seg mellom skur og grotter.

Her tilbyr roboter en løsning som er modellert etter hummer, kreps og krabber, med gripearmer, som blekksprutmodellen står for.

kriterier

Et produkt anses bare bionisk hvis det:
1) har en biologisk rollemodell
2) abstrakt fra denne modellen
3) overføres til en teknisk applikasjon

Naturen baffles forskere daglig: Nesten ethvert teknisk problem er et problem som er utsatt for eller fremstilt i evolusjonen og for hvilken naturen fant en løsning.

Bionics og evolusjon

Dagens bionikk sammenligner sin tilnærming med den evolusjonære prosessen:

individuelle skapning Objekt som skal optimaliseres
mutasjon Tilfeldig forandring av genetisk informasjon Tilfeldig endring av variabelinngangsvariablene
(= Objektparameter)
rekombinasjon Blanding av det foreldre genetiske materialet Rekombinering av foreldreobjektparametrene
utvalg Utvalg av enkeltpersoner mest tilpasset miljøet Utvalg av personer som best møter optimaliseringskriteriet

Slike optimaliserte produkter tjener til å beskytte miljøet, spare ressurser, lette byrden på miljøet og støtte miljøvern.

Dyr og teknologi

Læring fra dyr betyr utvikling av teknologi. Den biologi inspirert en rekke utvikling: høyhastighetstog på modellen av Kingfisher hvor et lag av ben demper hodet ved anslag med vann, eller haiskinn med sandpapir deres struktur som en modell for våte dresser; Ørret var prototypen til styringsballongen, speil var gudfar av isøkse og jackhammer; Octopuses har den naturlige formen av cupping og artikulerte armer.

Hakkespissen ga malen for utviklingen av jackhammeren. (Bilde: mirkograul / fotolia.com)

I begynnelsen av kulturen

Selv om bionics er et veldig ungt konsept, er det opprinnelsen til hver menneskelig kultur. For den biososiale utviklingen av mennesker har alltid ment å kopiere naturen kulturelt.

Våre tidlige forfedre så høgens fly, gjorde buer og piler, og kopierte den flyturen. Lansen har sin modell i tusenvis av elefanter og horn av antiloper, kniven kopierer tennene til store katter og ulv. Når folk jaktet dyr og laget klær fra sine skinn, imiterte de pelsen som ga varme til de levende ting.

Tradisjonelle kulturer som vet om denne avhengigheten, uttrykker denne rollemodellen i selve objektene: Amerikanske innfødte skåret spissene av deres piler i form av falkhodene.

Fly som en fugl

Duer flyr så fort som de oppholder seg, og med en massiv kropp - så de har alle de egenskapene som skal ha et passasjerfly. Faktisk hadde det minst forstyrrende flyet designet av Igo Etriel duen som modell.

Flypioneren så flykroppen og halen hans kunstig flyger nemlig byens duer og skrev: "Vinteren 1909-1910, designet jeg apparatet (...) langs linjene av en fugl i gliding stilling."

Leonardo da Vinci

Allerede Leonardo da Vinci tok fugler som modeller av sine flyvemaskiner, og beregnet nøye hvordan flyet virket for enkelte fuglearter. Da Vinci vokste opp i Toscana.

Leonardos malerier, hans skulpturer og hans maskinteknikk preget ham som en overveldende tenkere, selv blant de polymath renessanse: Han var en maler som mekanikere, anatom som forskere og naturfilosofen som arkitekt.

Men til idag forsvinner sin sensuelle tilgang til verden bak myten. Fordi Vinco var så kreativ som rotfestet i bakken. Leonardos tegninger av landlige land rundt hans fødested viser at geni i Toscana på landsbygda forblir dypt knyttet.

Det som var uvanlig for en renessansekunstner var at han ikke hadde noen tidlig barndomsutdanning i kunsten. I stedet vokste han opp i den nordlige Italiens kulturelle natur, og gutten tilbrakte mesteparten av tiden i naturen av det omkringliggende landskapet.

Her studerte barnet bevegelsesfuglens bevegelser og fikk inspirasjonen til sine senere flymaskiner. En av hans tidligste minner var en drøm der en rovfugl fløy til Leonardos ansikt og presset halen mot drømmerens lepper.

Slike minner viser at det var verken Vincis tidlige røtter å få kunnskap religiøse i kristen forstand, og heller ikke rent vitenskapelig i en moderne forstand, men lignet sjamanistiske tenker på tradisjonelle kulturer som kombinerer sanseopplevelse og systematisk forståelse av naturlige virkeligheten. På denne måten å tenke vitenskap, er kunst og naturlige filosoffer ikke skilt, men forskjellige aspekter av samme oppfatning.

Leonardo undersøkte hvordan fuglvinger endrer sin form, det vil si at håndvingene spredte seg på tee, satt sammen på slag, og han undersøkte fuglfjærens struktur og funksjon. På denne bakgrunn utformet han flapping vinger for flygende mennesker. Men de kunne ikke fungere fordi en persons kroppsvekt er altfor stor i forhold til kraften i musklene.

Otto Lilienthal regnes som en pioner for luftfart. Han uteksaminert i 1891 den første vellykkede flyten i en selvbygget glider. (Bilde: Juulijs / fotolia.com)

Otto Lilienthal

Otto Lilienthal, den første vellykkede mannen i luften, observerte i sin barndom nøyaktig flukten av hvite storker. I 1889 publiserte han sitt arbeid "Fuglflyget som grunnlag for flygeløp."

Storksene lærte ham at gliding er avgjørende for flyet. Storks seiler lange avstander og sparer dermed mye energi. Den ornitologiske ingeniøren konkluderte med at det var mulig å etterligne denne glidebanen da et menneske kun kunne kontrollere vingene og en fugl.

En bomulls seil på bambus og rå kobling ble Lilienthals høydeglidebryter. Han var den første mannen til å nå en høyere høyde i fri luft enn ved avreise. Lilienthal fløy vellykket 2000 ganger, så krasjet og døde.

Muscling - The Condor

Andean Condor er en av de største flygelige fuglene. Han er avhengig av varme luftstrømmer for å komme inn i luften.

Paul MacCready, en amerikansk ingeniør, studerte condorfly og værfenomener på 1970-tallet. Hans plan var å utvikle en flygende maskin som ville løfte så mye vekt som mulig med liten energi.

Condor med en vekt på 13 kg og en vingspinne på opptil 3,50 m, som når nesten 6000 m i glidebanen, var det ideelle studieobjektet for ham.

MacCready observert at Condors ikke starter på en kald morgen, og bruker lang tid på jorden, selv etter et overdådig måltid. Fra dette konkluderte han med at ikke kondorens styrke, men vinge spenningen gjør det mulig å bære vekten.

Han designet "Gossamer Condor", et fly med en vingspinne på 29,25 meter og en lengde på 9,14 meter. Konstruksjonen på aluminiumsrør og spesiell polyesterfolie veide bare 31,75 kg.

Enheten ble drevet av pedaler. I 1977 startet en profesjonell syklist, Bryan Allen, med "Kondor". Allen var den første personen som løftet av bakken alene.

Noen år senere MacCready bygde "Gossamer Albatross", oppkalt etter den eneste gruppen av fugler, hvorav noen medlemmer har en enda større rekkevidde enn condor, og Allen fløy med ham over den engelske kanal.

winglets

Flybladene blant fuglene sprer seg i Fug de ytre fjærene på vingene og dermed reduserer luftturbulensen som ellers danner på vingen - de deler luftstrømmen i mange små "torrenter" på. Slik får de energi.

Aviation bruker slike "winglets" i form av små vertikale flyvinger. De øker både fartfartøyets fart og energiforbruket til transportmaskiner.

TU Berlin gjennomførte eksperimenter i vindtunnelen med en vinge, hvor vinglengene kunne justeres individuelt.

Fly som en flaggermus

Clement venen tok ikke fugler, men flaggermus som modell for sitt Éole-kjøretøy. Han gjennomførte den første bemannede drevne flyturen. Den endte imidlertid allerede etter 50 meter.

Kingfisher på jernbanespor

Fugler som inspirerer oppfinnere til å bygge fly - det er åpenbart ved første øyekast. Men hva gjør Kingfisher, som står som en blå juvel i luften, så dykk inn i vannet og fisk begynner å gjøre med et høyhastighets tog?

For lederen av det japanske høyhastighetstoget Shinkansen ble ingeniører inspirert av kingfisher. (Bilde: torsakarin / fotolia.com)

Eiji Nakatsu utviklet Shinkansen, et raskt tog som forbinder Tokyo med Hakata. Forskjellen i trykk når toget gikk inn i en tunnel var så bra at det smekkte høyt hver gang - en pålagt passasjerer.

Senioringeniøren lette etter løsninger i naturen og fant kingfisher, noe som forårsaker raske endringer i luftmotstanden.

Fuglens lange bein reduserer sjokket mellom den svake luften og sterk vannmotstand. Shinkasen fikk en "lang snute", som løst tunnelproblemet, så vel som inngangen til vannoverflaten ved fiske.

Toget ble også raskere og forbruket mindre energi.

Men dette er ikke det eneste "miraklet" i kingfisherens kropp: hans netthinne inneholder to groper. Utenfor vannet bruker han bare en, i vannet bare den andre. I tillegg inneholder netthinnen oljedråper, så han oppfatter farger bedre og kan orientere seg under vann.

Hvis vitenskapen forstår hvordan dette "undervannsystemet" virker, kan det brukes til å bygge utstyr for å forbedre dykkernes undervanns sikt.

Luftskrog i tunfiskdesign

Modellen for den ideelle fuselagen var ikke en fugl, men en fisk. Luftingeniør Heinrich Hertel lette etter et mønster i naturen for et aerodynamisk fly, og tunfisken ga en mal.

Bonitos er spesielt strømlinjeformet, fordi delen av kroppen med det største volumet ikke er plassert i hodet, men bak gjellene. Så strømmer vannet jevnt forbi dem. I tillegg taper kroppen ikke gradvis i halen, men plutselig. Som et resultat tår strømmen seg bare ut i en liten del av kroppen.

Andre dybhavs- og sjøpattedyr har sammenlignbare kroppsformer, tarpons samt delfiner - og de tjener også som eksempler på flyingeniører.

Et sveitsisk fly kalt "Smartfish" æresbevisninger med navnet, de marine dyrene som ga modellen. Den har en kuppet fuselage som tunfisken og bruker dermed mindre drivstoff enn andre fly av samme størrelse, er lett å styre og mindre mottakelig for turbulens.

Tunfisk utviklet enda en tilpasning for å bevege seg raskere. Deres bindefinner fungerer som ror og bremser. Når tunasene er i full fart, bretter de finnene mot kroppen. I dag tester forskerne om "utvendige deler" av biler og fisk ikke kan foldes med høy hastighet for å forbedre aerodynamikken.

Styreballongen og ørret

Ørret ga malen til en moderne styringsballong.

Zeppelins hadde en kort blomstring tidlig på 1900-tallet. Zeppelin Hindenburg var en av de to største luftskipene. Den 6. mai 1937 brente vannfyllingen og 36 personer døde.

Skipet brant til aluminiumskrap på Lakehurst Airport i USA i et halvt minutt. Den nøyaktige årsaken er fortsatt uklar, kapteinen trodde på en snikmorder. Resultatet var imidlertid sikkert: Lufttrafikken med Zeppelins kom til en plutselig slutt.

Ørret fungerer som en modell for utvikling av moderne luftskip. (Bilde: Michael Rosskothen / fotolia.com)

I dag kan slike styringsballonger imidlertid gjøre et comeback. Værvarslene er langt mer pålitelige i dag, og stormer kan derfor unngås. Moderne teknologi kan også kontrollere farlige gassblandinger.
Det sveitsiske instituttet for forskning og teknologi Empa undersøker ørret som en arketype for slike luftfartøyer i fremtiden.

Ørret har lav muskelmasse. Med sin spindelformede kropp akselererer den raskt. Den bruker strømningsvortexer ideelt og beveger seg med minimal motstand. For dette bøyer hun kroppen og treffer den kaudale finen i motsatt retning.

De sveitsiske forskerne bruker nå denne bevegelsen til en ny type styringsballong. Elektroaktive polymerer (EAP) gir denne ballongen elektrisitet ved å konvertere elektrisk energi til bevegelse. Disse polymerene er plassert der ørretens flanker og hale ligger, og musklene driver bølgebevægelsen i vannet. Forskerne anerkjente dermed problemet med hvordan forvandlingen av energi til bevegelse kan økes.

Shark skin for dykking dresser

For bare to tiår siden ble en glatt overflate ansett som ideell for å bevege seg under vann. Imidlertid er de permanente svømmere av havene, hammerhead haier eller blacktip haier dekket av placoid skalaer laget av samme materiale som hai tenner.

Deres skalaer er riflet og forskjøvet. Som et resultat reduserer de friksjonen mellom vannet og kroppsoverflaten, og dermed øker haiene sin hastighet. Skinken forhindrer også bakterier i å spre seg.

Sharkskin kopierte badedrakter på OL i 2008, og deres wearers oppnådde poster.

Hydrodynamikken av hai fremdeles interessert, men i en mye større grad: I dag er det allerede skip med "hai hud" belegg som bruker mindre drivstoff, "Hai-fly" er et tids.

Robotskøyter på havbunnen

Manta stråler flyr under vann. Zoologer kalder beinene av strålene helt høyre vinger, fordi fisken beveger seg med dem som fugler som flyr i luften.

Forskerne lurte på hvordan stingrays energien til strålene, selv om vanntrykket er høyere enn lufttrykket.

Rochenkörper løser problemet ved å motsette seg trykket: skatefins gir ikke under press, men bøyer seg mot ham. Den tyske forskeren Leif Knies snakker om finstråleffekten.

Skøyter er bruskfisk. De har ingen bein som de fleste fisk, men deres skjelett består av brusk. I evolusjonen slammet slangen av ovenfra, slik at dens finner kunne spre seg på sidene.

Berlins bioniske kunstner Rolf Bannasch utviklet en biomimetisk robot basert på arketypen til Manta Rays. Bannasch Tema ønsker å utforske havbunnen med robotskøyten. Denne maskinen ville ikke ha propellere, og det ville ikke forstyrre biotopen mer enn en rovingende fisk.

Den kunstige strålen kan for eksempel undersøke underkabler. Men finstråleffekten kan også brukes på helt forskjellige områder: Festo AG i Esslingen i nærheten av Stuttgart utviklet en bionisk gripper modellert på fiskfinen.

Denne "FinGripper" ligner en kaudalfin og består av tre "finstråler", mens den er 90% lettere enn en lignende gripper av metall.

The Boxfish bil

I dag er bilprodusenter stadig på utkikk etter måter å produsere drivstoffeffektive biler på. Først av alt, slike kjøretøy må være lette og for det andre gode i luftstrøm, mindre materiale, billigere, mindre ressurs og mindre vekt.

Bionikene fant det de lette etter i havet: Boxfish, bosatt i korallrev, har en merkelig vinkelform som ga navnet sitt. Med denne formen er det ekstremt stabilt i vannet, kan en bein rustning motstå vanntrykket. Dens form er enestående i dagens. Trækningskoeffisienten (cW-verdien) er 0,06. Dette reduserer strømningsmotstanden.

Benetanken kan overføres til bilens kropp. Men boksfisken kan ikke kopieres direkte. Fordi en bil ikke bare er mye større, beveger den seg også i luften, ikke i vannet.

Resultatet var Mercedes-Benz bionic bil. Den kombinerer maksimalt volum med minimal strømningsmotstand. Ved bioniske optimaliseringsprosedyrer ble vekten redusert med 30%. Drivstoffet i sin klasse er 20% lavere enn andre biler.

Den tropiske boxfish var modellen for Mercedes-Benz bionic bilen. (Bilde: airmaria / fotolia.com)

Squid - En drøm for soldater

Flecktarn i okerbrun i ørkenen, lys og grønn i skogen, grå-hvitt i snøkamouflaget er en del av militæret. Soldater kan effektivt skjule seg i et bestemt terreng, men mislykkes hvis de forandrer sitt miljø plutselig. En "Swamp Warrior" med gjørme i ansiktet og rushes på hjelmen ser ut som et fyr i natthavet i sandkenken.

En blekksprut ville trolig le av soldatens forklædning hvis han var klar over det, fordi denne kamuflasjen ser bumbling i forhold til den andre rekkefølgeendringen. Blæksprutte fullstendig forandre fargemønsteret, enten jevnt eller med flekker og striper. Dette er gjort mulig ved kromatophorer, lommer under huden fylt med pigmenter.

Disse posene kan utvide eller trekke opp dyrene ved å strekke muskler. Bløtdyrene smelter sammen med enhver bakgrunn og kamuflasje perfekt mot rovdyr og byttedyr.

Massachusetts forskere utviklet et display basert på dette mønsteret som skaper bilder gjennom variasjoner i de øverste lagene. Mønstrene aktiverer elektriske impulser - som med blekksprut, som slapper av musklene, avhengig av hvilke elektriske signaler de mottar.

I mellomtiden jobber militærene med en kamuflasje for å overføre de ønskede egenskapene til blekkspruten til soldatens hud.

Fargeskiftet av blekkspruten kom til offentligheten, da Jurassic World 2015 fylte kinoene. En kunstig opprettet dinosaur, Indominus Rex, bærer blekksprutgener og kan derfor smelte sammen med omgivelsene, noe som gjør den enda dødeligere enn Tyrannosaurus Rex.

Hold deg som en gecko

Geckos er en stor gruppe lizards som beboer utallige habitater i varme land: regnskoger som ørkener, fjell som strender, dumpsters i India, samt neonlys på hotell i Thailand.

Mange typer geckoer går ikke bare opp og ned på trebukser, men også horisontalt og ned på glassruten - enten fuktig eller tørr. De løser ansvaret i noen mikrosekunder og bruker knapt noen kraft.

Hemmeligheten ligger i millioner av klissete hår (setae), som igjen deles i hundrevis av spadeformede blader (spatel). Disse nestle i støt, som bare er gjenkjennelige i nano-serien. Hvert hår har bare liten limkraft. Millioner ganger er dette gigantisk.

En gruppe forskere som ble ledet av Stanislav N. Grob, undersøkte nå hårete, neppe og soppformede strukturer og utviklet en klebende film som oppnådde halvparten av kakao på glass.

Kunstige "gecko hår" er tørre, kan løsnes flere ganger og holder seg til enhver form for materiale.

Amerikanske etterretningsorganer jobber for tiden med "Stickybot", en gecko-robot som klatrer minst 4 cm per sekund. Prototypen ble utviklet av Stanford University.

edderkopp silke

Spider silke excites bionics som ikke noe annet materiale: det er mer fleksibelt enn gummi og mer tålebestandig enn stål, og ekstremt lett. Rammer og eiker av spindelbanene er spesielt sterke, mens gjengene i fangstspiralen er enormt elastiske.

Ca. 20.000 edderkopparter bygger silketråder for å få bytte. Våre kryss edderkopp produserer stabile rammegjenger og elastiske fangstspiraler. Silken er et langkjedet proteinmolekyl med krystallinske deler som absorberer strekkbelastningen og en amorf matrise som sikrer elastisiteten.

Ved hjelp av bioteknologiske metoder kan kunstig edderkoppsilke produseres. (Bilde: ansi29 / fotolia.com)

Edderkoppene produserer silkeproteiner i en edderkoppekjertel i magen. Du kan også sende dem gjennom en spin-kanal, hvor de salter proteinene ut av ionbytter. En pH-endring endrer strukturen, spindelen trekker deretter med bakbenene, og så fra proteiner er en silketråd.

Bioteknologi produserer kunstig silke råmateriale og styrer det med en pumpe inn i en teknisk spinnkanal hvor ioner utveksles og silkeproteinløsningen er beriket. Løsningen forvandles med tog med ruller i silketråd.

Kunstig edderkoppsilke finnes i dag i mikrokapsler, filamenter, nanosfærer, hydrogeler, filmer og skum, i medisin og industri.

gnager kniv

Stålkniver blir kjedelige, før eller senere gis plast, papir eller tre av stålet. Knivene må slipes. Ved maskiner betyr dette at du fjerner, skjerper, installerer og justerer igjen. Dette er irriterende, koster tid, penger og energi.

Gnagere har ikke dette problemet. Deres fremspring fungerer som kniver, men ikke kjedelige. De vokser flere millimeter hver uke og gni av uten å krympe helt. Tvert imot: Gnagere trenger hard mat, ellers blir tennene lengre og lengre. Tennene er alltid skarpe, noe som gjør dem interessante for bionics.

Snittene består av mykt dentin inne og hard emalje ute. Fordi disse to materialene gni i forskjellige grader, forblir tennene skarpe, fordi den myke dentinen forsvinner og den harde emaljen forblir.

Den bioniske abstraksjonen av prinsippet: Selvskarende kniver bør derfor bestå av to materialer med forskjellig hardhet. Det finnes slike kniver: Kjernen er laget av stål, som har raskere ytelse enn det ytre keramiske laget, og det harde laget er fortsatt som en forkant. Disse knivene varer lenger enn de kommersielle produktene, og de er alltid skarpe.

Isbjørnen og termithuset

Noen termitter bruker solens varme og metabolisme til å ventilere sine bygninger. Luften strømmer gjennom et rørsystem oppover og under overflaten nedover. Dette gjøres mulig ved en termisk gradient mellom den varme toppen av bygningen og de kule undergrunnsområdene. Kuldioxid diffunderer gjennom det porøse bygningsmaterialet, oksygen diffunderer i den.

Med isbjørnen gir de hvite hårene lys og varme til mørk hud. Der blir de absorbert. Sammen med ferdige luftrom i bjørkeskinnet får dyret varme.

W. Nachtigall og G. Rummel oppfattet et lav-energihus i 1996, som kombinerer passiv poreventilasjon av termittene med isbjørnenes gjennomsiktige varmeisolasjon. (Dr. Utz Anhalt)

legitimasjon
http://www.bionik-online.de/was-ist-bionik/

http://www.spektrum.de/lexikon/biologie/bionik/8744

Folk, bedrifter og universiteter som jobber med bionics (Selection): 

Gruppe av tilpasset teknologi
Wien University of Technology

INPRO innovasjonsbedrift for avanserte produksjonssystemer
i bilindustrien mbH

Karlsruhe Institute of Technology (KIT)

Otto Lilienthal-museet

University of Bayreuth, Institutt for biomaterialer