Bionik Aktuelle Trends und zukünftige Potenziale - Institut für ...

2 Bioniktrends
Drei Hauptentwicklungsstränge der Bionik
Entwicklungsstränge
Bedeutende
bionische
Innovationen
Antike /
Neuzeit
[Quelle: eigene Darstellung]
Form-Funktions-
Abhängigkeiten
Funktionsmorphologie, Form u. Funktion
Flugzeugflügel,
Auftrieb
1900 1950 2000
terialien insbesondere dann recht gut gelingen, wenn die interessante
Funktion v. a. an die Form und weniger an das Form gebende Material
gebunden war. Für die Auftriebsfunktion eines Flugzeugflügels ist vor
allem seine Form entscheidend, seine technische Realisierung in einem
nicht-biologischen Material ändert daran nichts. Interessant ist,
dass viele Erfolgsbeispiele in diesem Form-Funktions-Strang aus dem
Bereich der Fluiddynamik stammen. Dies führt uns zu einer zweiten
Erfolgsvoraussetzung. Ein Teil der Errungenschaften der Bionik im
Bereich der Fluiddynamik ist der Tatsache geschuldet, dass der bionische
Ansatz Restriktionen der mathematisch-experimentellen Physik
zu kompensieren in der Lage war. Weder die analytischen noch die
neueren numerischen Modelle der Strömungsmechanik waren bisher
in der Lage, das Verhalten von Strömungen exakt genug zu berechnen
bzw. vorherzusagen, um sozusagen am „grünen Tisch“ Optimierungen
vornehmen zu können. Letztlich musste bisher immer noch ein
empirisch-experimenteller (ausprobierender) Optimierungsprozess im
Strömungskanal durchgeführt werden – und bei einem solchen Ausprobieren
hat die Evolution tatsächlich einen riesigen Vorsprung.
20 | bionik – Trends und Potenziale
Biokybernetik, Sensorik u. Robotik
Klettverschluss
Evolutionstechnik, Genetische
Algorithmen, CAO, SKO
Nanobionik
Roboter Künstliche Intelligenz
Lotuseffekt,
Spinnenseide.
Künstliche Zähne + Gewebe
Zunehmende Eingriffstiefe und Wirkmächtigkeit