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Bionik – Von der Natur lernen

Die Bionik ist eine Kombination aus Biologie und Technik.  Bioniker erforschen Pflanzen und Tiere mit den Augen eines Ingenieurs. Als erster prominenter Bioniker wird oft Leonarodo da Vinci genannt. Er studierte den Vogelflug und entwarf Pläne für eine Rotorflugmaschine, den Vorläufer der heutigen Helikopter. Allerdings ließen das Wissen und die vorhandenen Materialien seiner Zeit eine Umsetzung nicht zu. Der Engländer Matthew Baker ließ sich Ende des 16. Jahrhunderts vom Vorbild der Natur inspirieren und konstruierte Schiffsrümpfe nach dem Vorbild des Dorschkopfs und des Makrelenschwanzes. Dies brachte der nach ihm benannten Baker-Galeone eine Verbesserung der Manövrierfähigkeit und eine Reduktion des Wasserwiderstandes. Da die Natur der größte Innovator ist, sind die Beispiele bionischer Problemlösungen zahlreich: die Fruchtschalenstrukturen der Pampelmuse dient als Vorbild zur Stoßdämpfung eines Motorradhelms, der Gecko liefert die Nanostrukturen für klebstofffreies Haften oder die Fischflosse, sie liefert intelligente Strukturen für Greifwerkzeuge.

Die Hochschule Rhein-Waal für angewandte Forschung hat sich mit einem eigenen Schwerpunkt „Technologie und Bionik“ auf dieses Thema spezialisiert. In Zusammenarbeit mit dem zdi-Schülerlabor Energie des zdi-Zentrums Kreis Kleve bietet die Uni seit kurzem auch Berufs- und Studienorientierung für Schülerinnen und Schüler ab der Jahrgangsstufe 9 an. In der MINT Summer-School können sich Jugendliche eine Woche lang intensiv mit einem bionischen Thema beschäftigten.

In diesen Sommerferien bauten 20 Jugendliche eigenständig einen Fischroboter mit bionischer Baukonstruktion (bewegliche Membran- und Folienbauten). Vorab studierten sie die unterschiedlichen Fortbewegungsarten von Fischen und lernten die grundlegende Denkweise der Bionik kennen: das Funktionsprinzip aus der Natur, hier die Fischflosse, muss klar sein, bevor man es auf ein technisches Problem übertragen kann.

Laura bei der Konstruktion ihres Fischroboters.

Laura, eine 16-jährige Realschülerin, gefiel die Kombination aus Technik und Biologie und wie man Eigenschaften eines Fisches für Wasserfahrzeuge nutzen kann. Nach ihrem Abschluss wird sie das Berufskolleg Kleve besuchen und dort einen naturwissenschaftlichen Beruf erlernen. Simon ist 17 Jahre alt und  belegt einen Leistungskurs in Biologie. Er war ganz einfach an der Frage interessiert was Bionik ist. Und er war begeistert von den Möglichkeiten Probleme zu lösen und eigene Ideen einzubringen.

 

Simon läßt seinen Fischroboter zu Wasser…

… und er schwimmt!

 

 

 

 

 

 

 

 

Am letzten Projekttag präsentierten die Jugendlichen ihre Konstruktionen und gaben genaue Informationen zur Wirkungsweise ihre Fischroboters aus bionischer Sicht.

 

Kontakt

Martina Bracht-Nienaber
zdi-Zentrum Kreis Kleve
02821-80673382 (Telefon)
E-Mail schreiben

 

8. August, 2017 | 09:44
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zdi | Zukunft durch Innovation

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