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

2 Bioniktrends
»biomimetics«
»Wachsen lassen«
Erhöhung, vom Kleben und Haften (chemisch und physikalisch) bis
zu Selbstreinigung, von der Biokompatibilität über Antifouling bis zur
bioziden Wirkung reichen kann.
Ein Phänomen, das auch schon im zweiten, biokybernetischen
Strang zu beobachten war, ist in dieser dritten Linie besonders weit
verbreitet. Die Forschung und Entwicklung zu molekularen Selbstorganisationsprinzipien
(bspw. „self assembling monolayers“ (SAMs),
Mizellen, künstliche biologische Membranen, funktionalisierte
Oberflächen, Templat gesteuerte Biomineralisation usw.) orientiert
sich eindeutig am natürlichen Vorbild. Sie kann insofern zur Bionik
gezählt werden, selbst wenn sie dies selbst nicht tut. Während bspw.
in der Robotik häufig und vergleichsweise unreflektiert mit Kennzeichnungen
wie „bio-inspired“ gearbeitet wird, werden in diesem
dritten Strang vergleichbare Vokabeln eher selten verwendet. In einigen
Ansätzen wird – wenn überhaupt – auf den Begriff „biomimetisch“
zurückgegriffen. Dies gilt auch und insbesondere für den englischsprachigen
Raum, in dem dieser dritte Strang vergleichsweise
häufig mit dem Begriff „biomimetics“ (im Unterschied zu „bionics“)
belegt wird.
Konvergenz der Entwicklungsstränge
Es spricht einiges für eine Tendenz zur Konvergenz der drei wichtigsten
bionischen Entwicklungsstränge. Insbesondere scheinen sich der
funktionsmorphologische und der nanobionische Entwicklungsstrang
miteinander zu verbinden. Denn erst die technischen Möglichkeiten des
dritten Strangs öffnen in vielen Fällen einen Zugang zur weitgehenden
Realisierung und technischen Umsetzung der Erkenntnisse aus den
Mikro- und Nanodimensionen des funktionsmorphologischen Strangs.
Dies soll kurz am Beispiel des Lotuseffekts verdeutlicht werden. Zur
Realisierung einer nanostrukturierten Oberfläche nach dem Vorbild
des Lotusblatts fehlen ja nicht nur die Möglichkeiten zur fertigungstechnischen
Realisierung der hierarchischen Struktur dieser Oberfläche,
sondern – noch viel weitergehender – bestehen bzw. bestünden
erhebliche Probleme bei der Aufrechterhaltung dieser Struktur über
die (Gebrauchs-)Zeit. Erst wenn wir dem biologischen Vorbild auch in
seiner Fähigkeit zum „Wachsen lassen“ und zur Selbstreparatur näher
kommen, werden sich diese Probleme angemessen lösen lassen. Insofern
spricht einiges dafür, dass die Bionik-Community das „Wachsen
lassen“ komplexer (hierarchischer) Strukturen zum Leitbild einer zukünftigen
Bionik weiterentwickelt. Dies gilt aber möglicherweise nicht
nur für den funktionsmorphologischen und den nanobionischen Strang
der Bionik.
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