Bionik at Karlsruher Institut für Technologie

• Lernen von der Natur als Anregung für eigenständiges technisches Weiterarbeiten
• Aspekte des Zusammenwirkens belebter & unbelebter Teile & Systeme, sowie die wirtschaftliche-technische Anwendung biologischer Organisationskriterien

Beide bedienen sich aneinander !

Technische Biologie

• Erklärung für biologische Sachverhalte
• "zivilisatorisch-kulturelle Aufgabe"

Bionik

• Anwendung
• "praktische Notwendigkeit"

Weiche Bionik

• Architekturbionik
• Nur die Form aus der Natur zu übernehmen

Harte Bionik

• (technische) Funktionsweise nachempfinden und umsetzen

Adobe = Lehm bzw. Mörtel mit Pflanzenresten gemischt (organisch)

• auffindbar bei Tieren, Vögle und Insekten 
• Vorteil
  • große Wärmekapazität (Außentemp. 30°C - Innentemp. 22°C) => Kühlen
  • Leichte Herstellung
  • Variabel Einsetzbar
• Nachteil
  • Pflege (Regen)
  • Geruch

• Lichtleitung im Haar fällt stark ab
• Schwache UV-Reflektion lässt sich durch Absorption durch Keratin erklären

• Tiere (Vögel, Fische, ...) leben in Schwärmen (oder Herden)
  • Schutz vor Fressfeinden (kollektive Wachsamkeit)
  • Nahrungssuche

1. Bleibe dicht an deinen nächsten Nachbarn

2. Bewege dich in die gleiche Richtung

3. Halte genügend Abstand

• Zwei oder mehr Individuen erwerben weitgehend unabhängig voneinander Informationen, die durch soziale Interaktion kombiniert und verarbeitete werden

=> Dadurch wird ein kognitives Problem auf eine Art & Weise gelöst, die für einzelne Individuen so nicht umsetzbar wäre

• ca. 5% genügen, um eine Gruppe zu führen

• Nicht alles was ein Schwarm macht, muss clever sein
• Untersuchung von Schwärmen kann helfen
  • kollektives Verhalten großer Menschenmengen zu verstehen (z.B. Massenpanik)
  • neue Produkte entwickeln
  • ...

Strategien von Ameisen & Bienen zum kollektiven Sammeln von Nahrung lassen sich gut in Algorithmen übertrangen, die verschiedene Problem lösen können:

• Routenoptimierung
• Nachschuboptimierung
• Fertigungsoptimierung

=> Vorteil der Algorithmen ist, dass auf Änderungen selbst-adaptiv reagiert wird

• veränderte Bedingungen liefern auch ohne Neu-Installation eine Lösung

• Echsen nehmen über den Kapillareffekt Flüssigkeit auf
• Flüssigkeit in Schlamm oder Pfütze => schwierig mit Mund aufzunehmen
  • Feuchtigkeit wird über die Haut / Schuppen aufgenommen
  • Flüssigkeit läuft durch die Kapillare zwischen den Schuppen zum Mund
  • mit bevorzugter Ausrichtung zur Schnauze (Wasseraufnahme)
  • Wasser aus Tau trinken, der auf Rücken fällt