Bionik

Die Bionik bietet praxisnahe Methoden für den Forschungsalltag. Anwendungen sind in der Medizin, Chemie, Informatik, Physik, den Ingenieurswissenschaften möglich; aber auch die Architektur, das Design oder Startup-Vorhaben können profitieren. Wir sehen uns als Partner von Gruppen, die in diesem Bereich arbeiten / arbeiten wollen und als Sammelbecken für Informationen und praktische Unterstützung in den Bereichen Werkzeuge/Methodik, Vernetzung und Ressourcen..  

Bionik in der Forschung

Im besten Fall liefert die Natur technische Vorbilder, die (buchstäblich) neue technische Kniffe, Werkstoffe und Konzepte verkörpern. In Ihnen steckt mitunter genug kreative und intellektuelle Güte, um etablierte Denkmuster auf zu brechen oder komplexe neue Lösungsräume zu erschließen, Paradigmenwechsel inklusive.

Man muss Bionik aber nicht zwansgsläufig so hoch aufhängen: Mit der Natur als Wegweiser hangeln wir uns schnell zu einfachen Lösungen oder treiben den eigenen technischen Fortschritt an über anspruchsvolle Design- oder Leistungsbenchmarks aus der Natur. Hervor zu heben ist auch die Nachhaltigkeit dieser Konzepte.

Technische Lösungen

In der freien Natur überleben ist ein Kunststück. Ohne ausgefeilte Technik würden viele Arten aussterben. Die Lotus-Pflanze, etwa, schützt sich durch eine superhydrophobe (nicht benetzbare) Oberflächenstruktur vor chemischer Einwirkung durch Staubteileichen sowie vor Angriffen durch Viren und Bakterien. 

In der Natur stößt man auf Sensorik, strukturelle Farben, Strömungsmechanik und viele weitere innovative Ingenieursleistungen der Evolution.

Bionik anwenden

Wer unter Millionen von Arten nach geeigneten, technischen Vorbildern sucht, braucht Methode. Vordefinierte Suchkriterien und eine darauf aufbauende, strukturierte Suche können helfen. Diese Top-Down-Methode aus dem Werkzeugkasten der Bionik ist insbesondere für die Ingenieurswissenschaften geeignet und wird derzeit an der TUM erprobt.

Alternativ kann ein Bionik-Projekt von einer selbst gemachten Beobachtung ausgehen. Bereits eine eigenwillige Formgebung oder ein auffälliges Verhalten in der Natur können einen technischen Hintergrund haben. Entsprechende Hinweise für solche Bottom-Up Projekte können auch Botaniker, Zoologen oder Morphologen geben.

Beide Herangehensweisen haben ihre Berechtigung. Im Fall der Lotus-Pflanze ist die Bottom-Up-Wette aufgegangen: Die Veröffentlichung rangiert unter den am meisten zitierten wissenschaftlichen Artikeln, mündete in eine Reihe kommerzieller Anwendungen und begründete ein nachhaltiges Interesse an technischen Oberflächen aus der Natur.

Projekt-Teams können in unterschiedlicher Zusammensetzung aus Biologen, Physikern Ingenieuren (Elektrotechnik/ Maschinenbau/Bauwesen/usw.), Informatikern, Chemikern, Designern, Architekten oder Startup-Mitgliedern bestehen.

Unsere Aufgabe: Bionik fördern

Wir wollen Ihren Erfolg und unterstützen Sie gerne indirekt mit Infos, Veranstaltungen, methodischen Werkzeugen aber auch im Rahmen von Projekten bei der Vorbildsuche, einem Workshop oder der Suche nach Partnern.

Unsere Angebote werden mit der Zeit auf dieser Seite verlinkt. Schauen Sie wieder vorbei oder, schreiben Sie uns (bionik@tum.de), wenn Sie in unseren Verteiler (in Vorbereitung) aufgenommen werden möchten.

Benachbarte Tätigkeitsfelder

Das Biotemplating 1), die synthetische Biologie, lebende Brücke (aus Pflanzen), das Bioprospecting 2) sowie Biophilic Design-Prinzipien in der Architektur suchen ebenfalls bewusst die Schnittstelle zur Natur. Der Nobelpreis für Medizin wurde in den Jahren 1908, 1913, 1963, 2000, 2001 und 2009 an Wissenschaftler vergeben, die an biologischen Arten forschten. Seestern und Qualle sind für je zwei dieser Nobelpreise mitverantwortlich.   

Ansprechpartner

Gwillem Mosedale MSc, MBA/MA
Prof. Dr Harald Luksch

Munich School of BioEngineering
Boltzmannstr. 11
85748 Garching

Tel. +49 (0)173 85 22 376
gwillem.mosedale@tum.de

Lehrstuhl für Zoologie
Liesel-Beckmann-Str. 4
85354 Freising

Tel. +49 (0)8161 71 2801
sekretariat.zoologie@wzw.tum.de

Fußnoten

1) Biotemplating: die Entwicklung neuer Materialeigenschaften ausgehend von einem Naturprodukt deren Bestandteile durch industrielle Stoffe substituiert werden (unter Beibehaltung der ursprünglichen, biologischen Material-Struktur)

2) z.B. das grün fluoreszierende Markerprotein (GFP) der Qualle Aequorea victoria; an Insekten haftende Hefen, aus denen Aromen für Bier gewonnen werden; in Metallschäumen eingebettetes Wachs verwandelt diese in Wärmespeicher (in Bienenstöcken erfüllt das Wachs die gleiche Funktion), oder die erste kristalline Form von Vaterit, die von Seescheide Herdmania momus bezogen wurde.

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