Bionik – Martina Rüter: Web – Text

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Faltstrukturen aus der Natur: Modulare Faltmöbel und Verpackungsmaterialien

Martina Rüter1. Juli 201519. Januar 2024

Marienkäfer mit entfalteten Flügeln - Quelle: Pixabay

Faltstrukturen dienen dem Schutz, der Stabilität und der Platzersparnis. Im Grunde beruhen sämtliche Wachstumsprozesse auf dem Entfalten von Strukturen: Blüten entfalten ihre Blätter, Schmetterlinge entfalten ihre Flügel, wenn sie aus der Puppe schlüpfen und zum ersten Flug ansetzen, die menschliche Lunge entfaltet sich kurz vor der Geburt, selbst die Zellteilung verläuft unter der Entfaltung von Membranen.

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Farbeffekte durch Nanostrukturen

Martina Rüter31. August 201514. August 2020

Schmetterlingsflügel: Vorbild für effektivere Solarzellen und Kosmetika
Farben werden nicht allein durch Pigmente erzeugt. In einigen Fällen arbeitet die Natur mit physikalischen Tricks, um eine besondere Farbenpracht hervorzubringen.
Metallisch schillernde Regenbogenfarben, wie man sie auf der Haut von Seifenblasen oder auf Ölflecken beobachten kann, werden durch Lichtbrechung und Interferenzen erzeugt. Dieses optische Phänomen nennt man irisieren. Der Begriff leitete sich von dem griechischen Wort für „Iris“ ab und wird gleichbedeutend mit „Regenbogen“ verwendet. ...weiterlesen "Farbeffekte durch Nanostrukturen"

Fernstudium Konstruktionsbionik

Martina Rüter5. Juni 201714. August 2020

Seit dem Wintersemester 2015/2016 bietet die Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (htw saar) das Fernstudium Konstruktionsbionik an. Der 6-semestriege Aufbaustudiengang folgt einem Blended-Learning-Konzept, wobei sich Selbstlernphasen mit Präsenzphasen abwechseln.
Das Zusatzstudium soll dazu beitragen, dass Produkte und Prozesse mit Hilfe bionischer Ansätze effektiver werden und Ressourcen schonen. Beispiele für solche Produkte sind Winglets an Flugzugtragflächen, die den Treibstoffverbrauch senken oder Leichtbauteile, die sich an Baumstrukturen orientieren. Ziel ist es, dass Produktentwickler gemeinsam mit Biologen an neuen Lösungen arbeiten, die von der Natur inspiriert werden. ...weiterlesen "Fernstudium Konstruktionsbionik"

Fin Ray Effect – Flossenstrahl-Effekt

Martina Rüter4. März 201514. August 2020

Technische Anwendungen des Funktionsprinzips „Fischflosse“
In der Automatisierungstechnik ist die Bionik auf dem Vormarsch. Moderne Anlagen und Roboter greifen auf natürliche Vorbilder zurück.

Fischflossen verhalten sich unter seitlicher Druckeinwirkung unerwartet: Drückt man beispielsweise mit dem Finger leicht gegen die Schwanzflosse einer Forelle, so knickt diese nicht wie erwartet in Druckrichtung weg, sondern die Flosse bewegt sich entgegen der Druckrichtung zum Finger hin. Diesen Effekt bezeichnet man als Fin Ray Effect^®.
Der patentierte Flossenstrahl-Effekt beruht auf der Struktur der einzelnen Flossenstrahlen. Diese bestehen jeweils aus zwei festen Streben, die an der Spitze zusammenlaufen und dort fest verwachsen sind. Die beiden Streben bilden ein spitzwinkliges Dreieck. Zwischen den zwei biegeelastischen Flanken befinden sich Querstreben, welche die Flanken auf Abstand halten und elastische Bewegungen ermöglichen. ...weiterlesen "Fin Ray Effect – Flossenstrahl-Effekt"

Fischroboter mit Flossenantrieb

Martina Rüter24. Juli 201514. August 2020

Fischartige Bioroboter sind effizient und umweltfreundlich

Bionische Roboter in Fischgestalt nutzen zur Fortbewegung Schiffschrauben, Flossenantriebe oder Paddelflossen. Historisch hat sich die klassische Schiffsschraube, auch Propeller genannt, aus den Schaufelrädern der Dampfschiffe entwickelt. Für die moderne Schifffahrt wählte man diese technische Lösung, da die Umsetzung eines Flossenantriebs, wie ihn Fische nutzen, Schwierigkeiten bei der technischen Umsetzung der Hin- und Herbewegung einer Flosse auf rotierende Motorenteile bereitete. Aus diesem Grund haben sich Flossenantriebe bislang nicht durchsetzen können, obwohl sie strömungstechnisch günstiger sind. Denn durch die Wellenbewegung eines stromlinienförmigen Körpers, wie einem Tunfisch oder Pinguin, werden nur wenige Wasser um den schwimmenden Körper verwirbelt. Dies spart Energie und steigert die Wendigkeit im Meer. ...weiterlesen "Fischroboter mit Flossenantrieb"

Fliegen wie ein Vogel – Flugtechniken aus der Natur inspirieren die Technik

Martina Rüter2. Juli 201514. August 2020

Fliegen wie ein Vogel – das war schon immer ein großer Menschheitstraum.
Der erste große Bionikpionier, der sich mit der Technik des Fliegens beschäftigt hat, war Leonardo da Vinci. Er war besessen von der Vorstellung in die Lüfte aufzusteigen. Deshalb entwarf er die verschiedensten Fluggeräte und ließ auch einige davon anfertigen. Doch die Materialien und die Technik, die da Vinic in seiner Zeit zur Verfügung standen, waren nicht geeignet. So erreichte da Vinci seinen Lebenstraum nicht, denn keines seiner Flugmodelle war flugtauglich. ...weiterlesen "Fliegen wie ein Vogel – Flugtechniken aus der Natur inspirieren die Technik"