Bionik und Brückenbau

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2.1. Bionic Car In tropischen Gewässern zwischen Korallenriffen, Lagunen und Seegras ist der Kofferfisch aufzufinden. Er sieht aus wie ein gelber Kasten mit schwarzen Sprenkeln und für das Bionic Car ist dieser Kofferfisch das Vorbild. Der Kofferfisch ist trotzt seines quaderförmigen, klobigen Rumpfes extrem strömungsgünstig und windschnittig geformt. Die Mercedes-Ingenieure des Bionic Cars haben sich nicht nur die Form sondern auch das Bauprinzip dieses Fisches abgeschaut, denn seine Haut besteht aus sechseckigen Knochenplättchen. Diese sind so gewachsen, dass sie bei geringem Gewicht ein hohes Maß an Festigkeit bieten und dabei das Tier wirksam vor Verletzungen schützt. Durch dieses Prinzip konstruierten die Techniker das Gerüst des Bionic Cars, das somit rund ein Drittel weniger wiegt. Das Auto ist ein viersitziger Kompaktwagen mit 4,24 Meter Länge, 1,83 Meter Breite und einer Höhe von 1,59 Meter. 2.2. Exoskelett Versuchs Beschreibung: Wir haben versucht eine Puppe zum Stehen zu bringen und ein Knochenmodell zum Bewegen bringen - nur mit Hilfe von Lego Technik steinen. Durchführung: Wir Bauten die zwei Exoskelette möglichst mit Lego steinen nach. Dabei mussten wir auch auf Funktionen wie zum Beispiel Beweglichkeit achten. Ergebnis: Die Puppe kann aufrecht stehen ohne dass man sie halten muss. Die Hand am dem Knochen Modell kann man hoch und runter bewegen ohne sie direkt anzufassen. 4 2. Konstruktionsbionik ● ● Mechanismen und Konstruktionen werden von der Biologie analysiert Z.B Bionic car und Exoskelett Sonstiges: Dauer: Durchgeführt von: Puppe 120 min. verloren. 3. Sensorbionik Knochenmodell 120 min. Die Sensorbionik umfasst einen Teil der Bionik, der die physikalische und chemische Reizaufnahme untersucht und sich mit der Ortung und Orientierung in der Umwelt beschäftigt. Über chemische, elektrische oder akustische Signale kommunizieren die Tiere und orientieren sich im Wasser, zu Lande oder in der Luft. Vögel können sogar das Magnetfeld der Erde wahrnehmen. Insekten reagieren auf Infrarotstrahlung. Ihre speziellen Sinnesleistungen können Tiere auch vor Gefahren warnen oder zum Beutefang dienen. Bioniker versuchen, von den Vorbildern der Natur zu lernen. Für den Menschen ist die Kommunikation unter Wasser sehr schwierig. Licht und Funkwellen werden im Meer nur schlecht übertragen. Akustische Signale können wir Menschen zwar besser hören, aber differenzierte Informationen sind auch auf diesem Wege kaum weiterzuleiten. Durch Reflexionen der Schallwellen unter Wasser gehen viele Informationen Für U-Boote sind Funkbojen oder Auftauchen an die Wasseroberfläche beim Informationsaustausch immer noch unerlässlich. Wale und Delfine können sich im Gegensatz zum Menschen mit Leichtigkeit unter Wasser verständigen. Die Mehrfachreflexionen des Schalls an Gestein oder wechselnden Wasserschichten behindern sie nicht. Sie verständigen 5 Das Bionic car Das Exoskelett sich mit Ultraschalllauten und wechseln dabei ständig die Frequenz. Delfine "singen" über mehrere Oktaven im Ultraschallbereich. Sie können einzelne Töne trotz vieler Echos anhand der Tonhöhe unterscheiden. Nach dem gleichen Modulations-Prinzip haben Bioniker aus Berlin ein "Unterwasser- Modem" entwickelt, das detaillierte Informationen ebenfalls per Ultraschallsignal über große Distanzen übertragen kann. Solche Modems könnten bei der Steuerung von Unterwasserrobotern zum Einsatz kommen, die zum Beispiel hilfreich für die Überprüfung von Meeresbohrungen oder Ölpipelines wären. Ein anderer Einsatzzweck wäre die Datenübertragung von Sonden auf dem Meeresgrund an eine Empfangsstation an der Oberfläche. Auf diese Art und Weise könnten "Delfin-Modems" auch zur Etablierung eines Tsunami-Frühwarnsystems genutzt werden. Orientierung mit Ultraschall Delfine nutzen Ultraschalllaute nicht nur zur Verständigung, sondern auch zur Orientierung. Genau wie Fledermäuse verfügen Delfine über ein natürliches Sonarsystem. Je weiter ein Gegenstand entfernt ist, desto mehr Zeit benötigen die Echos, um nach der Reflexion zurückzukehren. Doch das ist noch nicht alles. Das Delfin-Sonar lässt auch einen Rückschluss auf die stoffliche Zusammensetzung von Objekten zu. Jeder Gegenstand erzeugt nämlich ein ganz charakteristisches "Geräusch", indem er bestimmte Frequenzen schluckt, andere dagegen reflektiert. In Experimenten erwies sich die Fähigkeit der Delfine als erstaunlich genau. Mithilfe ihres Sonars konnten sie sogar unterschiedliche Stahlsorten noch aus großer Entfernung unterscheiden. Forscher haben bereits Sensoren entwickelt, die nach dem Prinzip des Delfin-Sonars bei der Kartierung des Meeresbodens sowie bei der Suche nach Erdölvorkommen und gefährlichen Munitionsresten helfen könnten. An die hohe Auflösung die des Delfins, 6 3. Sensorbionik ● ● physikalische und chemische Reizaufnahme Ortung und Orientierung in der Umwelt Z.B Fledermaus reicht die technische Umsetzung allerdings bei Weitem noch nicht heran. 3.1. Die Fledermaus Die Fledermäuse schicken permanent Ultraschallwellen in ihre Umgebung. Stößt eine Welle an ein Objekt wie einen Baum, eine Hauswand oder ein Beutetier, wird sie reflektiert. Die Fledermaus fängt diese Reflektion ein und kann anhand der Zeit, die das dauert, berechnen, wie weit besagtes Objekt entfernt ist und - wenn es ein Lebewesen ist - in welche Richtung es sich mit welcher Geschwindigkeit bewegt. Das alles geschieht tausendfach in Bruchteilen von Sekunden. Die Echo-Ortung der Fledermäuse funktioniert nur über eine Distanz von ein paar Metern problemlos. Während der Mensch schätzt, dass ein Baum drei Meter vor ihm steht, weiß die Fledermaus, dass es 3,15 Meter sind - dank Ultraschall. Ihr Sehsinn ist jedoch eher rudimentär angelegt; sie erkennt grobe Strukturen, jedoch keine Details. Der Parksensor beim Auto funktioniert genauso 7 4. Strukturbionik Bei der Strukturbionik werden zum Beispiel Organismen oder Pflanzenzellen aus der Biologie analysiert (,,Analyse natürlicher Systeme") und zum Prinzip des Bauens umgewandelt bzw. verwendet. Bei diesem Vorbild der Natur werden verschiedene Strukturelemente verglichen und anschließend im Bau (Architektur), Produktentwicklung, Computertechnik oder Energietechnik eingesetzt. 4.1 Die Wabenstruktur Eines der bekanntesten Beispiele der Strukturbionik ist die Wabenstruktur der biologische Ursprung dieser Struktur kommt von den Wabenbauten der Bienen. Diese Waben verfügen über eine sehr hohe Stabilität und besitzen zudem noch ein geringes Gewicht. Der Aufbau eines Bienenstocks sieht wie folgt aus. Er besteht aus mehreren Waben (die Abbildung unterhalb zeigt eine Wabe) welche jeweils eine Vielzahl von einzelnen sechseckigen Zellen besitzen. https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Honigwabe_verdeckelt.jpg Der Baustoff für die Bienen ist Wachs, welches sie in den Wachsdrüsen produzieren, im Hinterteil ihres Körpers. Das Wachs wird in der Form von kleinen Wachsplättchen herausgeschwitzt. Die Bienen hängen sich senkrecht aneinander und bauen die Waben von oben nach unten. Die produzierten Wachsplättchen fangen die Bienen mit ihren Hinterfüßen ab und kauen sie anschließend gemeinsam mit ihrem Drüsensekret gut durch. Diese vorgekauten Wachsplättchen werden nun zu der Wand der sechseckigen Zellen. 8 Die Fledermaus 4. Strukturbionik ● ● Organismen und Pflanzenzellen werden analysiert und zum Bauprinzip umgewandelt Z.B Wabenstruktur, Olympiastadion Da diese Waben eine hohe Stabilität besitzen haben sich die Menschen die Bienen zum Vorbild genommen und sich diese Struktur abgeschaut und genau analysiert. Heute wird diese Struktur zum Beispiel für den Estrich im Hausbau oder im Leichtbau in der Industrie eingesetzt. 4.2 Olympiastadion Das Olympiastadion in Peking hat seinen Spitznamen ,,Vogelnest" nicht ohne Grund, aufgrund seines verzweigten Aussehens ähnelt es doch sehr stark an ein Nest. Hier sollte man jedoch differenzieren zwischen Aussehen und statische Vorteilen. Das Olympiastadion wurde nämlich nur in Form eines Nestes nachgeahmt und hat keinerlei Ähnlichkeit mit dem natürlichen Aufbau eines Nestes. Ein Nest ist sehr leicht, das Stadion hingegen ist eine schwere Stahlkonstruktion welche mit der Bionik nichts zu tun hat außer die Nachahmung des Designs. https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&id=85D3DB92C2781E1636B290B66BD57F2F7CODB861&thid=OIP.YJnBms4nDepW- ahFuiVybQHaDu&mediaurl=http%3A%2F%2Fmedia.comicbook.com%2F2017%2F09%2Fbeijing-national-stadium- 1019570.jpg&exph=330&expw=655&q=Pekin+stadion&selected index=2&ajaxhist=0&vt=0&eim=0,1,3,4,6,8,10 5. Bewegungsbionik Bei der Bewegungsbionik werden die drei Hauptfortbewegungsarten also Laufen, Schwimmen und Fliegen genauer aus der Biologe analysiert und in der Technik angewandt. Hier spezialisiert man sich auf eine reibungsarme Fortbewegung um so wenig Energieaufwand zu haben wie möglich. Bei der Bewegungsbionik werden am häufigsten die 9 Die Wabenstruktur Antriebsmechanismen und die Strömungsanpassungen aus der Biologie erforscht sowie die Materialfindung zur naturnahen Nachahmung. 5.1 Haifischhaut Da die Haie zu den schnellsten und elegantesten Schwimmkünstlern zählen wurde deren Haut genau erforscht. Dabei wurde festgestellt, dass die Haut, der Haie eine ganz besondere ist, da der Körper der Haie von einer Art Pailletten bedeckt ist, welche den Strömungswiederstand verringern. Außerdem wird somit verhindert, dass sogenannte Seepocken haften bleiben, diese Seepocken würden ebenfalls die Geschwindigkeit des Haies verlangsamen. Die Haut wird vergrößert als ,,gezahnt" beschrieben (siehe Abbildung unten). https://www.deutschlandfunk.de/media/thumbs/c/c9434f7f1b20f9c0f96ad236ad7c6d11v2_max_450x337_b3 535db83dc50e27c1bb1392364c95a2.jpg?key=e6d161 Modelle dieser Haut wurden der Einfachheit halber bisher nur starr nachgebaut. Als man daraufkam, dass sich die Haie meistens ständig bewegen wurde ebenso ein Modell gebaut welches sich bewegen kann. So wurde festgestellt, dass die Haifischhaut die Schwimmleistung deutlich verbessern kann aber nur wenn sie sich auf natürliche Art bewegen kann. Auch soll die Haifischhaut zusätzlich einen Schub erzeugen, indem sie durch das hin und her bewegen ihres Hinterteils das Wasser aufwirbeln und somit einen Sog erzeugen. Dieser Sog erzeugt einen Vortrieb. Ein weiterer Vorteil für die Haie ist, dass die Hautschuppen sich je nach Lage ihrer Körperteilen unterscheiden und an den jeweiligen Standort angepasst sind (Siehe Abbildung unten). 10 Das Olympiastadion MISA FOSC https://www.spektrum.de/fm/912/thumbnails/Oeffner.Lauder.Sharkskin1.jpg.3286371.jpg Da die Haie im Gegensatz zu zum Beispiel Walen keinerlei ,,Mitfahrer" (also Seepocken, Algen etc.) hat haben sich die Menschen an der Haut des Haies ein Vorbild genommen um das große Problem von Bewuchs an Schiffen zu lösen. Bisher hat man einen sogenannten Antifoulinganstrich verwendet. Da dieser aber aus hochgiftigen Chemikalien besteht schadet er dem Wasser enorm. Bremer Forscher wollen diesem aber nun ein Ende setzen indem sie eine künstliche Haifischhaut entwickeln wollen welche den Bewuchs um 70 Prozent mindern soll. Außerdem wird durch diese künstliche Haut der wasserwiderstand verringert und das Schiff kann somit sanfter durchs Wasser gleiten. 5.2.Leonardo da Vinci • Er gilt als der erste Bioniker und außerdem ist er einer der berühmtesten Universalgelehrten aller Zeiten. • Er zeichnete Pläne für eine Rotorflugmaschine, einem Vorläufer der heutigen Helikopter. • Er studierte den Vogelflug und entwarf Flugmaschinen mit Schlagflügeln. • Das Wissen seiner Zeit und die zur Verfügung stehenden Materialien ließen eine erfolgreiche Umsetzung nicht zu Der Bioniker Leonardo da Vinci, ist einer der ersten Bioniker der Geschichte. Er beschäftigte sich mit dem Traum vom Fliegen und entwarf eine Vielzahl von Flugapparaten, die nicht 11 5. Bewegungsbionik Bewegungsarten werden analysiert • Spezialisierung auf reibungsarme Fortbewegung ● ● Z.B Haifischhaut, Leonardo da Vinci funktionierten. Das Wissen seiner Zeit und die ihm zur Verfügung stehenden Materialien ließen nicht mehr zu. Er machte Pläne für eine Rotorflugmaschine mit spiralförmiger Rotor, die angeblich von den spiralförmigen Früchten des Schneckenklees inspiriert war. Dieser Flugapparat kann als ein Vorläufer der heutigen Helikopter angesehen werden. Er hat sich hauptsächlich auf die Erforschung des Vogelflugs konzentriert. Er erkannte beispielsweise, dass die Handschwingen des Vogelflügels beim Abschlag gespreizt, beim Aufschlag aber sich überdeckend zusammengelegt werden. Er sezierte zahlreiche Vögel. Aus diesen Untersuchungen wusste er, dass bei Vögeln die Flugmuskeln etwa die Hälfte ihres Körpergewichts ausmachen. Die Bein- und Armmuskulatur des Menschen beträgt hingegen nur 20-25 % des Körpergewichts. Basierend auf diesen Erkenntnissen entwarf er Vogelflugmaschinen (Orthopteren), deren Schlagflügel mit Arm- und Beinmuskeln des Menschen bewegt wurde. Trotzdem waren seine Schwingenflugzeuge zum Scheitern verurteilt. Die menschliche Muskelkraft reicht nicht aus und er hatte noch nicht erkannt, dass die Doppelfunktion des Vogelflügels von Vor- und Auftrieb entkoppelt werden müsste. Leonardo da Vincis Naturbeobachtungen waren brillant. Sein Wissen über den Vogelflug stellte er 1505 in seinem Werk ,,Sul Volo degli Ucelli" (Auf Deutsch bedeutet das: Über den Vogelflug) auf 160 Seiten und in über 500 Skizzen dar. 6. Baubionik Das Ziel der Baubionik ist es, durch die Anwendung biologischer Prinzipien technische Herausforderungen im Bauwesen zu lösen. Das heißt, dass von vielen unseren heutig bestehenden Gebäuden, Sehenswürdigkeiten oder auch anderen Bauwesen die Struktur der Aufbau oder die Form von der Natur hergeleitet, angepasst oder nachgemacht wird, sodass das jeweilige Bauwesen z.B. stabiler, Materialsparender o.ä. ist. Ein solcher Fall ist zum Beispiel beim Eiffelturm zu erkennen, wo der Bau und die Struktur eines Knochens als Inspirationsquelle für den Eiffelturm gilt. Denn wenn man den Knochen von innen betrachtet, erkennt man, dass der Knochen aus unzähligen Hohlräumen besteht. Diese Hohlräume sind durch Knochenbälkchen voneinander abgegrenzt. Die Knochenbälkchen und Hohlräume dienen zur Stabilität und Festigkeit des Knochens. Dadurch, dass die Hohlräume vorhanden sind, ist der Knochen leichter und wenn 12 Die Haifischhaut 200 pm man das mit dem Eiffelturm vergleicht, fällt auf, dass die Stahlträger demselben Zweck wie die Knochenbälkchen dienen. Außerdem ist diese Bauweise des Eiffelturms sehr materialsparend. Pas Adipou time Modial Berbestand imento potel 6.2. Brückenbau BIONIK KNOCHEN STATIK www.t-berlin.de Um überhaupt eine Brücke zu bauen muss man wissen, wie der Aufbau überhaupt Sinn ergibt, denn eine Brücke muss viel Gewicht aushalten. Die die Stabilität beruht auf der Festigkeit des verwendeten Materials. Doch es gibt verschiedene Brückenarten wie zum Beispiel Hängebrücken, Bogenbrücken oder Balkenbrücken und somit wird jede etwas anders gebaut. Doch das Ziel jeder Brücke ist es, so stabil wie möglich zu sein und das mithilfe von möglichst wenig Material. Bei einer Hängebrücke zum Beispiel besteht der Bogen meist aus mehreren gleichschenkligen Dreiecken. Durch diese Technik entsteht mit wenig Eigengewicht eine hohe Flexibilität. Ein Vorbild dafür sind optimierte Kerbformen. Ein weiteres Beispiel ist die Schrägseilbrücke, diese hat man mit dem Wespennest als Vorbild gebaut. ist aus mehreren Stäben konstruiert, die miteinander verknüpft sind und nit einen hohe Tragfähigkeit mit wenig Material erreicht. Das Ziel der Brücken Bionik ist es aber nicht ein organisches Aussehen einer Brücke zu schaffen, sondern die Funktionsweisen geschickt zu übertragen. 13 Leonardo da Vinci Versuch: Bau eine möglichst stabile Brücke aus Papier und teste dann mit Gewichten, wie viel sie aushält. Material: 46 DIN A4 Blätter, Bastelkleber, Tesa, Schere, 3 Stifte Durchführung: Roll 11 einzelne DIN A4 Blätter mit Hilfe von Stiften zu Röhren mit einem Durchmesser von ca.1cm. Anschließend klebt man die einzelnen Röhren der Breite nach aneinandergereiht auf ein weiteres DIN A4 Blatt. Zur Stabilisierung wird danach ein weiteres DIN A4 Blatt auf die Röhren geklebt. Dieser Vorgang wird 3 mal wiederholt. Die entstandenen Flächen, die die Fahrbahn der Brücke darstellen, werden mithilfe von dünneren Papierrollen zusammengesteckt und mit Bastelkleber befestigt. Ergebnis: Die entstandene Brücke kann mit max. 7 Kilo belastet werden. Maße der Brücke: Länge: 63cm Breite: 12,5cm Höhe: 1,5cm Gewicht: 246,1g 6.2.1. Papierbrücke Sonstiges: Dauer: 110min Durchgeführt von: Geschrieben von: 14 7. Verfahrensbionik Nicht nur die natürlichen Konstruktionen kann man untersuchen um deren Verwendbarkeit in der Technik festzustellen, sondern auch Verfahren mit denen die Natur gewisse Vorgänge und Umsätze steuert. Das wichtigste und wesentlichste Vorbild ist dabei die Fotosynthese im Hinblick auf die Wasserstofftechnologie. In diesem Beispiel wurde die Fotosynthese als Vorbild genommen, um aus Wasser und Sonnenlicht Wasserstoff zu produzieren. 7.1. Solarzelle Der genaue Ausdruck für diese ,,Solarzelle" ist Grätzel-Zelle. Ihre Funktion besteht darin Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Dieser Vorgang stellt eine technische Fotosynthese dar. Mit einem bestimmten natürlichem Farbstoff namens Chlorophyll wurden 1972 die ersten Solarzellen betrieben. Der natürliche Farbstoff lorophyll dient damit als Vorgänger der heutigen Beschichtungen auf Solarzellen namens Zinndioxid. 8. Klimabionik Klimabionik ist eine weiteres Teilgbiet der Bionik. Diese Art der Bionik befasst sich wieder Name schon sagt mit dem Klima und somit auch zum Beispiel mit Belüftungen und dem Raumklima und wie man dabei zum Beispiel Energie sparen kann. 15 6. Baubionik ● Aufbau von biologischen Prinzipien werden ins Bauwesen umgewandelt Z.B Eiffelturm, Brückenbau 8.1.Termitenbauten Die Termitenbauten sind wichtige Vorbilder der Klimabionik, denn die bis zu 6 Meter hohen Hügel haben eine faszinierendes Be- und Entlüftungssystem. Sie können die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Sauerstoffgehalt optimal regulieren. Es besteht aus einem breiten, schornsteinartigen Längskanal, der an seiner Oberseite verschlossen ist. Von diesem Schacht aus führen weit verzweigte, schmale Gängen an die Außenseite des Baues. Durch die Aktivitäten der Insekten wird die Luft im Untergeschoss aufgewärmt. Diese Luft steigt in die seitlichen Gänge, dort an den Poren, der Außenwänden findet der Gasaustausch mit der Umgebung statt. Anschließend gelangt frische Luft wieder nach unten. Eine solche Funktion wir auf Klimaanlagen übertragen, sodass sie möglichst energiesparend sind. 9. Evolutionsbionik Auf der Erde hat über einige Milliarden Jahre ein riesiges Experiment stattgefunden: Die Evolution hat dadurch die optimalsten Ergebnisse entwickelt, Ingenieure lernen davon und nutzen dieses Prinzip der Evolutionsbionik. Bei der Evolutionsbionik nutzt man biologische Evolution-Strategien um in der Technik komplexe Systeme oder Verfahren,- vor allem bei den, den es noch rein rechnerisch (nicht) möglich ist, zu optimieren. Wir wenden die Prinzipien der 16 Der Eiffelturm Der Brückenbau HABB Evolution auf uns selbst an zum Beispiel durch schrittweise Veränderung der Innenweltinformationen: Das Gehirn optimiert sich und Krankheitssymptome lösen sich auf. 9.1 Der Lotuseffekt Der Lotuseffekt wurde 1970 von dem Wissenschaftler Wilhelm Barthlott entdeckt. Ihm viel auf, dass die Blüten der Lotusblume immer sauber waren. Dies liegt daran, dass auf der Blattoberfläche winzige achskristalle sitzen diese verleihen dem Blatt eine raue Struktur. Diese raue Struktur bewirkt das Schmutz und Wasser keine großen Kontaktstellen mit der Blattoberfläche haben und somit nicht anhaften können. Die Wassertropfen perlen nun tropfenförmig ab und nehmen den Schmutz mit. Heute wird dieser Effekt vor allem bei Oberflächen eingesetzt welche im ständigen Kontakt mit regen etc. sind. Es gibt zum Beispiel Silikonwachs welches auf Markisen oder Dachziegel aufgetragen wird damit was Wasser abperlen kann. Diese raue Oberfläche wird auch in Hauswandfarben verwendet damit diese frei von Wasser und vor allem Schmutz ist. Versuch: Vergleiche die Wassertropfen (Form, Größe) auf den verschiedenen Oberflächen Material: 9.1.1 Benetzbarkeit von Oberflächen Lupe, Pipette, Flaches Gefäß, Eufeublätter, Kholrabiblätter Durchführung: Mit der Pipette werden Wassertropfen jeweils auf die verschiedenen Blätter getropft und anschließend mit der Lupe analysiert. Beobachtung: 17 Efeublatt Kohlrabiblatt Wassertropfen Efeu Erklärung: Größe Hängt von der Wassermenge ab Hängt von der Wassermenge ab Form Flächig Kugelförmig Bewegung Fließen nicht direkt ab (wackelt hin - her) Kugeln nach unten bei der kleinsten Bewegung Wassertropfen Kohlrabi Da die Kohlrabiblätter eine rauere Oberflächenstruktur haben, perlen die Tropfen dort sofort ab da sie kaum Kontakt mit der Oberfläche haben. Bei dem Efeu ist die Oberfläche nicht so stark ausgeprägt (also nicht so rau), deshalb breiten die Tropfen sich mehr aus und perlen nicht direkt ab. 18 7. Verfahrensbionik ● Vorgänge aus der Natur Z.B Fotosynthese (Solarzelle) Die Solarzelle Versuch: Beobachte wie sich die Asche und der Klebstoff auf der jeweiligen Blattoberfläche in Verbindung mit Wasser verhält. Material: 9.1.2 Selbstreinigung von Blättern Lupe, Pipette, Flaches Gefäß, Eufeublätter, Kohlrabiblätter, Asche, Klebstoff (lösungsfrei) Durchführung: Bestreue je ein Blatt der jeweiligen Blätter mit Asche und jeweils ein Blatt mit Klebstoff (wir haben den Klebstoff auf das jeweilige Blatt ,,geschmiert“ und nicht getropft daher sind wir zu keinem Ergebnis gekommen). Anschließend lässt du über jedes Blatt mit der Pipette ein wenig Wasser laufen und beobachtest was passiert. Beobachtung: Efeublatt Kohlrabiblatt Asche Asche ist schlechter zu Versuch falsch entfernen ausgeführt Die Asche wird von wenigen Tropfen mitgenommen/entfernt Kleber Kohlrabiblatt und Asche Versuch falsch ausgeführt Kohlrabiblatt und Asche 19 8. Klimabionik ● Belüftung und Raumklima (Energiesparend) Z.B Termitenbau Erklärung: Die Asche liegt aufgrund der rauen Oberfläche des Kohlrabis nicht direkt auf deshalb kann das Wasser den Schmutz aufnehmen und abtragen somit ist das Blatt gereinigt. Da das Efeu eine nicht so raue Struktur hat, wird die Asche zwar auch abgetragen aber nicht so schnell wie beim Kohlrabi. 10. Quellen https://img.yumpu.com/8453389/1/358x254/bionik-knochen-statik-imst.jpg?quality=80 https://www.mijnmooistefeestje.nl/shops/mijnmooistefeestje/photo-booth-props-parijs-photo- booth-props-parijs-2.jpg www2.vobs.at/bio/sites/nhm_vie/nhm_vie-(34).jpg www.uni-kassel.de/upress/online/frei/978-3-89958-347-2.volltext.frei.pdf www.ms-mizar.ch/images/tageb/2011/01/jan%20(21).jpg https://m.simplyscience.ch/teens-liesnach-archiv/articles/baubionik-von-der-baumeisterin-natur- lernen.html https://www.spiegel.de/auto/aktuell/mercedes-bionic-car-vorbild-kofferfisch-a-359707.html https://bionikforscherwoche.wordpress.com/2015/07/10/teilgebiete-der-bionik/ https://www.geo.de/natur/tierwelt/9867-rtkl-die-termite-sorgt-fuer-prima-klima https://prezi.com/ollbu3tymykd/bionik-brueckenbau/ https://de.wikipedia.org/wiki/Bionik https://www.planet-wissen.de/natur/forschung/bionik/pwiefunktionenderhaut 100.html https://www.focus.de/digital/computer/chip-exklusiv/tid-10233/bionik-von-haifischhaut- inspiriertes-hightech_aid_306681.html https://de.wikipedia.org/wiki/Strukturbionik https://www.martina-rüter.de/text-fachtexte-naturwissenschaften/bionik/wabenstrukturen-leicht- und-stabil/ https://www.simplyscience.ch/teens-liesnach-archiv/articles/bewegungsbionik-von-der-natur- laufen-schwimmen-und-fliegen-lernen.html https://de.wikipedia.org/wiki/Bewegungsbionik https://www.bionik-online.de/bionik-experimente/lotus-effekt/ 20 Der Termitenbau Sensorbionik: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Sensorbionik https://prezi.com/y08bpuuwthmz/fische-delfine-und-wale-als-forschungsobjekte-der-sensorbionik/ https://www.pil.de/index.php?id=58&L=0&gclid=CjwKCAiAgqDxBRBTEiwA59eEN41cGPQM3y6ZQsqv CFKX97ZJJfrVyklBJw46fSAvbfe6s458nnew6xoCz-wQAvD_BwE Leonardo da Vinci: https://www.planet- wissen.de/technik/erfindungen/erfinder/pwieleonardodavincidasuniversalgenie100.amp https://www.kunstkopie.de/a/leonardo-da-vinci.html https://de.m.wikipedia.org/wiki/Leonardo_da_Vinci Bilder: Fledermaus https://www.fledermaus-bayern.de/insektenf%C3%A4nger.html Parksensor http://www.referatschleuder.de/upload/377.pdf Bionik Bild https://www.biokon.de/bionik/was-ist-bionik/ https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/bionik/8744 https://bionikforscherwoche.wordpress.com/2015/07/10/teilgebiete-der-bionik/ https://m.simplyscience.ch/teens-liesnach-archiv/articles/baubionik-von-der-baumeisterin-natur- lernen.html http://tecfaetu.unige.ch/perso/staf/notari/maturarbeiten/bionics.pdf https://www.daserste.de/information/wissen-kultur/w-wie-wissen/sendung/2011/bau-bionik- 100.html https://de.wikipedia.org/wiki/Konstruktionsbionik 21 ● 9. Evolutionsbionik Evolutionsstrategien werden analysiert Z.B Lotuseffekt Der Lotuseffekt Ende