Bionik

Der Natur abgeschaut: Viele technische Errungenschaften beruhen nicht auf rein menschlichen Innovationen, sondern haben Vorbilder in der Tier- und Pflanzenwelt!
Die Klette, das Vorbild für den Klettverschluss
Widerhaken einer Klette
Die Hüllblätter um den Blütenstand einer Klette enden in Widerhaken, die leicht am Fell von Tieren hängenbleiben. So werden die Samen der Klette verbreitet. Bild: Christian Fischer/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Widerhaken und Schlaufen eines Klettverschlusses
Klettverschluss
Bilder 1 & 2: Alexander Klink/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Die Larven dieses Käfers haben „Sägezähne“
Der Käfer Ergates spiculatus
Die Larven des Holzkäfers „Ergates spiculatus“ entwickeln sich in totem Holz. Mit ihren spezialisierten Mundwerkzeugen bohren sie darin ausgedehnte Gänge. Die Zähne einer Sägekette sind diesen Mundwerkzeugen nachempfunden. Bilder: CanStockPhoto & Eugene E. Nelson/Bugwood.org, CC-Lizenz.
Eine Sägekette
Sägekette
Katzenaugen
„Leuchtende“ Augen einer Katze
Das Prinzip des reflektierenden „Katzenauges“ geht auf die reflektierende Schicht im Auge von nachtaktiven Tieren wie der Katze zurück. Das so genannte Tapetum lucidum (lateinisch „leuchtender Teppich“) liegt hinter der Netzhaut, reflektiert einfallendes Licht und verstärkt dadurch auch ganz schwache Lichtreize. Bild: Dcoetzee/Wikimedia Commons
Reflektoren vom Typ „Katzenauge“
Reflektoren vom Typ „Katzenauge“
Die ursprünglichen „Katzenaugen“ (wie hier auf der Sicherheitsmarkierung einer Strasse) sind rund, haben eine gewölbte Vorderseite und eine gewölbte, verspiegelte Rückseite, die einfallendes Licht reflektiert. Sie wurden 1934 entwickelt. Auch flache Reflektoren, wie sie z. B. hinten an Velos oder in den Speichen angebracht werden, nennt man Katzenaugen. Bilder: Ulfbastel/Wikimedia Commons, CC-Lizenz & CanStockPhoto
Vogelflügel als Modell für Tragflächen
Zeichnung eines Vogelflügels
Die ersten Luftfahrtpioniere nutzten Vogelflügel als Vorbild für die ersten Flugapparate; auch moderne Flugzeuge orientieren sich z. T. noch daran. Das Bild zeigt die Zeichnung eines Vogelflügels von Otto Lilienthal (1889). Wikimedia Commons
Vergleich Vogel – Flugzeug
Kondor / Flugzeugtragfläche
Vögel wie der Kondor biegen ihre Flügelspitzen im Gleitflug leicht nach oben. Von dieser Form inspiriert sind die sogenannten Winglets an den Tragflächen von Flugzeugen. Sie verringern den Luftwiderstand in bestimmten Flugsituationen und erhöhen die Stabilität. Bilder: Esther Inbar/Wikimedia Commons & Hecki/Wikimedia Commons
Haihaut als Modell für „Riblet-Folien“
Hautzähnchen auf einer Haifischhaut
Hautzähnchen (entsprechen Fischschuppen) auf der Haut eines Zitronenhais unter dem Elektronenmikroskop. Sie schützen nicht nur das Tier, sie reduzieren auch den Strömungswiderstand beim Schwimmen. Bild: Pascal Deynat/Odontobase/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Riblet-Folie
Modell einer Haifischhaut
Sogenannte Riblet-Folien dienen zu Verminderung des Reibungswiderstandes an Oberflächen in der Luft und im Wasser. Als Vorbild diente die Haifischhaut mit ihren scharfkantigen feinen Rillen, hier ein stark vergrössertes Modell. Bild: Geri und Freki/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Ein Hecht als U-Boot-Modell
Hecht und Skizze des U-Boots „Steinhuder Hecht“
Ein Hecht diente als Modell für die Entwicklung des U-Boots. Der sogenannte „Steinhuder Hecht“ war das erste gebaute U-Boot. Bilder: Karelj/Wikimedia Commons & Wikimedia Commons
Modernes U-Boot
Modernes U-Boot
Das anti-adhäsive Lotusblatt
Wassertropfen auf einer Muschelblume
Wasser- und schmutzabweisende Oberflächen wurden dem Blatt der Lotus-Blume nachgebildet. Der sogenannte Lotuseffekt führt zu einer geringen Benetzbarkeit von Oberflächen. Auch andere Pflanzen zeigen diesen Effekt, hier als Beispiel ein Wassertropfen auf einer Muschelblume. Moritz Holzinger/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Anti-adhäsive Oberflächen
Oberfläche eine Lotuspflanze
Stark vergrösserte Oberfläche eine Lotuspflanze zur Illustration des Lotuseffekts. Bild: William Thielicke/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Ein Schmetterling als RFID-Vorbild
Blauer Morphofalter
Die Flügelstruktur des blauen Morpho-Falters und die Art und Weise, wie sie Licht reflektiert („Strukturfarbe“), dienten als Grundlage für die Entwicklung der Radiofrequenz-Identifikation (RFID). Ein RFID-Transponder („Funk-Etikett“) kann mit einem entsprechenden Lesegerät berührungslos erkannt und lokalisiert werden. Bild: Bilboq/Wikimedia Commons
Ein Funkerkennungschip mit RFID-Technologie
RFID-Chip
Chips und Etiketten mit der RFID-Technologie gibt es in den unterschiedlichsten Formen. Die kleinsten sind kaum grösser als ein Reiskorn. Bild: Light Warrior/Wikimedia Commons
Medizinische Klebstoffe: Das Modell „Gecko“
Fussunterseite eines Geckos
Die spezielle Struktur an der Fussunterseite eines Geckos wurde vom Menschen kopiert, um Nanostrukturen für klebstofffreies Haften zu entwickeln. Hier sieht man den Fuss eines Geckos, der über eine vertikale Glasscheibe läuft, durch das Glas. Bild: Bjørn Christian Tørrissen/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Medizinische Klebstoffe: Das Modell „Miesmuschel“
Miesmuschel mit Byssusfäden
Eine Miesmuschel verankert sich mit Hilfe ihrer klebrigen sogenannten Byssusfäden an verschiedenen Oberflächen. Die Bestandteile dieser Fäden wurden genutzt, um biologische Haftmittel zum Verschliessen von gerissenen Blutgefässen herzustellen. Bild: Brocken Inaglory/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Belüftung und Kühlung nach Termitenart
Termitenhügel in Somalia
Termitenhügel besitzen eine komplexe Struktur aus Gängen, Luftschächten und Isolationsschichten, welche im Inneren des Termitenhügels für ein angenehmes Klima sorgen. Bild: Bengt Olof Åradsson/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Ein Gebäude wie ein Termitenhügel
Das Einkauszentrum „Eastgate“ in Harare
Die Konstruktionsweise von Termitenhügeln inspirierte den Bau von Gebäuden, um das Innere auf natürliche Weise zu belüften. Ein Beispiel ist das Einkaufszentrum „Eastgate“ in Harare (Zimbabwe) mit den charakteristisch gebauten Kaminen. Bild: David Brazier/Wikimedia Commons, CC-Lizenz.
Das Nervensystem als Modell für die Leiterplatte
Illustration des menschlichen Nervensystems
Die lichtempfindlichen, elektronischen Bauelemente einer Leiterplatte wurden den Verbindungen im Nervensystem nachempfunden. Bild: CanStockPhoto
Leiterplatte
Leiterplatte