Das neue WAS IST WAS 122 "Bionik" ist da

Blumen, die sich selbst reinigen, Tiere, die an der Decke laufen oder Klebstoff, der unter Wasser funktioniert? Klingt unglaublich, ist aber wahr. Wunder dieser Art hat die Natur eine ganze Menge auf Lager. Für uns Menschen ein Riesenvorteil. Denn so müssen wir nicht alles selbst erfinden, sondern können uns vieles bei unserer Umwelt abschauen. Ein ganz neuer Wissenschaftszweig widmet sich seit einigen Jahren verstärkt dieser Aufgabe: Bionik. Und der Tessloff Verlag steuert jetzt das WAS IST WAS Buch dazu bei. Band 122 liegt ab sofort druckfrisch in den Buchhandlungen.

 

Lösungen aus der Natur
 
Im Laufe der Evolution haben viele Tiere und Pflanzen faszinierende Ideen entwickelt, um ihren Fortbestand zu sichern. Nur weil sie sich so gut an ihre Umwelt angepasst haben, konnten sie weiter existieren oder ihre Lebensbedingungen verbessern. Auch wir Menschen haben im Laufe der Geschichte den technischen Fortschritt immer weiter vorangetrieben. Doch nach wie vor gibt es für viele technische Probleme keine passende Lösung. Und da soll uns die Natur aus der Patsche helfen.
 
Wissenschaftler arbeiten Hand in Hand
 
In der Bionik geht es nicht darum die Prinzipien der Natur 1:1 nachzubauen. Das wäre gar nicht möglich. Die Forscher müssen vielmehr durch Experimente die Naturgesetze hinter den biologischen Vorgängen entschlüsseln. Die Phänomene werden dann mit Hilfe naturwissenschaftlicher Formeln beschrieben und – wenn möglich – technisch umgesetzt. Dabei arbeiten oft Wissenschaftler und Techniker verschiedener Fachrichtungen Hand in Hand, etwa Biologen und Ingenieure.
 

 
Leonardo da Vinci - ein früher Bioniker

 
Schon Leonardo da Vinci wusste, dass die Natur oft die besten Lösungen parat hat. Das Universalgenie aus dem 16. Jahrhundert kann vielleicht sogar als einer der erste Bioniker der Geschichte bezeichnet werden – auch wenn es diesen Begriff damals noch gar nicht gab. Vom alten Menschheitstraum des Fliegens beseelt, entwarf er nach dem Vorbild von Vögeln und Fledermäusen Flugapparate und ließ sich durch die gedrehte Frucht des Schneckenklees zur Konstruktion von Hubschraubern anregen. Doch seine Entwürfe konnten in der Praxis noch nicht bestehen.
 
Junger Forschungszweig
 
In Deutschland betreibt man Bionik etwa seit 1950. Der Begriff stammt allerdings von einem amerikanischen Luftwaffemajor, der damit das „Lernen von der Natur für die Technik" bezeichnete. Viele bionische Erfindungen wurden in der Anfangsphase noch rein zufällig gemacht. Erst seit einigen Jahren sind Wissenschaftler ganz gezielt in der Natur auf der Suche nach Vorbildern für technische Neuentwicklungen.
 
Was ist der Lotus-Effekt?
 
Eine ganze Reihe von bahnbrechenden Innovationen hat man sich bereits bei Tieren und Pflanzen abgeschaut. So wird zum Beispiel der Selbstreinigungseffekt der Lotusblume, an der Regenwasser abperlt und dabei gleichzeitig Schmutz entfernt, bei einer neuartigen Fassadenfarbe imitiert. Und hättet ihr gedacht, dass Holz, Horn und Knochen uns Menschen bei der Entwicklung von Bauteilen und –stoffen behilflich sein können?
 
Von der Heuschrecke zum Roboter
 
Indem man die raue Haut von Haien nachahmt, können Schwimmer mit Hilfe spezieller Anzüge schneller durchs Wasser gleiten. Und die Kastenform des Kofferfisches bietet ein perfektes Vorbild für Autos mit geringem Strömungswiderstand. Auch bei der Entwicklung von Robotern hat man sich vielfach an der Tierwelt orientiert. So diente zum Beispiel der Gang der Stabheuschrecke als Anregung für die Steuerung des ersten Laufroboters. Nicht nur die Äußere Beschaffenheit, sondern auch die Sinne von Tieren liefern wichtige Impulse. So benutzen etwa Fledermaus oder Wale seit jeher Ultraschall zur Orientierung und Beutejagd. Prinzipien, die der Mensch heute in der Medizintechnik und als akustische Messtechnik bei Schiffen einsetzt.
 

 
Grenzen der Bionik

 
Auch wenn die Bionik als Disziplin noch am Anfang steht: sie gilt als Technologie der Zukunft, die noch weiter an Bedeutung gewinnen wird und viele neue Arbeitsplätze schaffen soll. Doch schon jetzt ist man sich über ihre Grenzen im Klaren: Denn die Vorgänge in der Natur sind in vielen Bereichen einfach nicht zu übertreffen. So wird z.B. kein Flugzeug der Welt jemals die atemberaubenden Flugkünste einer Stubenfliege auch nur annähernd erreichen. Ein Nachteil besteht auch darin, dass sich viele biologische Prinzipien nicht umweltverträglich umsetzen lassen.
 
Das erwartet euch im Buch!
 
Ihr seid neugierig geworden auf die spannende Welt der Bionik? In WASISTWAS „Bionik“ wird die ganze Bandbreite des neuen Wissenschaftszweiges anhand zahlreicher Beispiele dargestellt und durch Fotos und detailgenaue Illustrationen erläutert. Unser Autor, der Biologe Martin Zeuch, beschreibt die Anfänge der Bionik, erklärt bionische Entwicklungen der Gegenwart und erläutert, welche Ideen der Natur wir uns in Zukunft vielleicht noch zunutze machen können. Und für alle, die selbst Bioniker werden möchten, gibt es eine Reihe spannender Experimente zum Nachmachen!
 
Hier geht's zu den Leseproben
 
Nic – 21.9.2006 / Abbildungen: WAS IST WAS Band 122 „Bionik“

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