Bionik. Bernd Hill
Читать онлайн книгу.
FW
A
angeströmte Querschnittsfläche
(cm
2
oder m
2
)
F
A
Auftriebskraft (N)
F
R
resultierende Kraft (N)
F
W
Strömungswiderstand (N)
F
V
Vortriebskraft (N)
α
Flügelanstellwinkel (Vogel)/
Flossenausschlagwinkel (Fisch)
Biologie
Technik
Bionik
+
=
9
sozusagen als Denkanregung. So wies die Dach- und Kuppelkonstruktion des
Londoner Kristallpalastes nur bedingte Ähnlichkeit mit der Struktur der Blatt-
unterseite der Seerose auf.
Die Natur diente dem Menschen von jeher als Lehrmeisterin und Vorbild für
die Lösung neuer, zu bewältigender technischer Probleme. Jedoch kam er vielem,
was die Natur sozusagen für sich gelöst hatte, erst viel später auf die Spur. Die
lebende Natur hat gegenüber der technischen Entwicklung einen Vorsprung von
vielen Millionen Jahren. Auch wenn es in der Vergangenheit so war, dass in der
Technik Lösungen existierten, die es auch schon längst in der Natur gab, so ist es
immer wieder eine Notwendigkeit, die Natur nach ihren Lösungen zu befragen.
Dabei ist es eine Tatsache, dass es für jedes zu lösende technische Problem, eine
Vielzahl von passenden Lösungsprinzipien in der lebenden Natur gibt.
Wer also die Natur bewusst als Lösungs- und Ideenquelle nutzt, wird viele
interessante Denkanregungen erhalten. Das Buch zeigt auf, wie Naturlösungen
in Technik und Architektur übertragen werden. Der Inhalt orientiert sich an der
Natur als Ideen- und Lösungsquelle
Funktionsprinzip
Erhöhung der Stabilität und
Knicksteifigkeit bei minimalem
Aufwand an Biomasse durch
innere Hohlräume und äußere
Materialanhäufung.
Strukturprinzip
Anwendung:
Leichtbau
in der Technik
Flügeldecke des Rüsselkäfers
Schädelknochen eines Vogels
Wand des Grashalmes
Bienenwabe
Riesenseerosenblatt
Meerestang
Längsschnitt
10
Leitlinie „Biologische Phänomene entdecken – technische Lösungen erfinden“.
Zunächst werden neben der Entdeckungsgeschichte der Riesenseerose auch
ihre biologischen Merkmale beschrieben. Danach ist dargestellt, wie das Leicht-
bauprinzip dieser Seerose in der Architektur von Glashäusern unterschiedlicher
Größe umgesetzt wurde.
Auch hierbei werden dem Leser einfache Methoden des Forschens und Entde-
ckens zur Erkenntnisgewinnung sowie solche des Erfindens zur Erkenntnisum-
setzung vorgestellt.
Ein spannendes Abenteuer des Entdeckens und Erfindens steht bevor – los geht's.
Entdecken und Erfinden sind kreative Handlungen beim Lösen von Problemen in
Naturwissenschaft und Technik.
Entdecken bedeutet etwas wahrzunehmen, was in der Umwelt existiert, also
die Aufdeckung bestehender, bisher aber unbekannter Gesetzmäßigkeiten oder
Sachverhalte in Natur, Gesellschaft und Technik.
Erfinden dagegen ist das Erzeugen neuartiger technischer Lösungen, die auf
industrieller Anwendbarkeit und auf technischen Fortschritt sowie auf einer
erfinderischen Leistung beruhen.
i
Entdecken und Erfinden
Öffnen einer Blüte (Entdeckung):
Kronblätter vieler Blüten können
durch Verändern der Temperatur-
bzw. der Lichtintensität Öffnungs-
oder Schließbewegungen ausführen.
Stadionüberdachung (Erfindung):
Öffnen oder Schließen des
Daches durch einen hydraulischen
Mechanismus.
11
D
ie
großen Schwimmblätter der Riesenseerose machten ihre Entdecker
neugierig auf deren Bauweise. Sie fragten sich, wie eine solch riesengroße dün-
ne Blattfläche stabilisiert wird. Das Geheimnis ihrer Stabilität fanden sie an der
Natur als Anregung zum Problemlösen
DIE RIESENSEEROSE – VORBILD
FÜR DEN KRISTALLPALAST?
Blattunterseite.
Fähigkeit eines Systems (z.B. Laubblatt) nach einer Störung durch äußere
Einwirkungen (z.B. Sturm) wieder in den Ausgangszustand zurück zu kehren.
Stabilität
i
A
f
B
Sturm
A
Ausgangszustand
B