Bionik – Was der Mensch von der Natur lernen kann

Dass die Natur voller Wunder steckt, ist im Kleinen und im Großen sichtbar. Der Mensch steht häufig vor technischen Problemen, die mithilfe dieser Wunder gelöst werden können. Im Folgenden geht es darum, wie die wissenschaftliche Disziplin der Bionik dem Menschen zu wunderbaren Lösungen verhilft.

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Mensch und Natur

Die Natur hat sich seit jeher an ihre Umwelteinflüsse angepasst. So können verschiedenste Lebewesen in größten Höhen und tiefsten Tiefen überleben. Auch der Mensch war zu Beginn vollständig den Gegebenheiten der Natur unterworfen. Doch durch die Weiterentwicklung des menschlichen Gehirns ist es uns möglich, die Natur an uns anzupassen und nicht andersherum. Doch mit all den neuen Technologien steht der Mensch auch vor neuen Problemen. Zu deren Lösung wiederum bedient sich der Mensch der Natur, die all unsere technischen Probleme bereits gelöst hat.

Was ist Bionik?

Bionik vereint die Wörter Biologie und Technik und stellt eine wissenschaftliche Disziplin dar. Sie wird auch als interdisziplinär bezeichnet, da verschiedene naturwissenschaftliche Teilbereiche wie Physik, Chemie und Mathematik ebenso ihren Einfluss finden. In der Bionik geht es nicht darum, die Natur zu kopieren, sondern ihre Prinzipien und Funktionsweisen zu verstehen und auf technische Probleme zu übertragen.

Bionik ist gleich Bionik?

Viele Dinge in deinem Umfeld entstammen aus dem Bereich der Bionik, ohne dass es dir sofort auffällt. Vielleicht ist dir schon einmal aufgefallen, dass die Flügel eines Flugzeugs an ihren Enden etwas nach oben gewölbt sind. Dass sich diese Form positiv auf die Flugergonomie auswirkt, ist Forschern bei der Untersuchung von Storchenfedern aufgefallen. Die Wölbung der Federenden des Storchs verhindern Luftwirbel, die den Gleitflug bremsen würden. Dieses Prinzip wurde durch die Entwicklung der Winglets auf Flugzeuge übertragen. Das Prinzip wurde auch für die Entwicklung effizienterer Turbinen genutzt. Diese Art der Bionik wird als Konstruktionsbionik bezeichnet. Vögel und Insekten dienen dabei oft als technische Vorbilder.

Flugzeug

Ein weiteres Erfolgsbeispiel aus der Bionik, das du sicherlich auch schon benutzt hast, ist der Klettverschluss. Er wurde Mitte des 20. Jahrhunderts erstmals patentiert und ist inspiriert von den Früchten der Kleinen Klette (lat. Arctium minus). Die Früchte verfügen über kleine elastische Häkchen, die sich beispielsweise im Fell von Tieren oder Textilien festsetzen und so verbreitet werden. Diese Wirkweise ist aus der Textilindustrie mit dem Einsatz des Klettverschlusses, der auf der einen Seite aus kleinen Häkchen, auf der anderen aus flauschigen Schlaufen besteht, nicht mehr wegzudenken. Entwicklungen dieser Art werden der Strukturbionik zugeordnet.

Das letzte Beispiel stammt aus dem Bereich der Sensorbionik. Fledermäuse können etwas, dass für uns Menschen natürlicherweise nicht möglich ist. Sie senden Laute im Ultraschallbereich aus, die von der Umgebung als Echo zurückgesendet werden. Durch diese Umwandlung von Geräuschen in Bildsignale „sieht“ die Fledermaus ihre Umgebung. Die Reichweite dieses Echolots beträgt ca. 300 Meter. Dieses Prinzip macht sich der Mensch beispielsweise in der Schifffahrt zu Nutze, um sicher durch die Gewässer zu navigieren. Auch wird es beim Fischfang verwendet, um Fischschwärme ausfindig zu machen.

Echolot eines Schiffes

Gibt es noch mehr?

Nun hast du einen kleinen Einblick in die Welt der Bionik bekommen. Wie viele andere Bereiche unseres Lebens sich der Bionik bedienen, kannst du dir nun etwas besser vorstellen. Vielleicht hast du auch schon einmal etwas vom Lotuseffekt gehört, der dafür sorgt, dass Pflanzen oder Textilien nicht nass werden. Die Möglichkeiten, die uns die Bionik bietet, scheinen nahezu unerschöpflich. Wir können immer noch viel von der Natur lernen.