1.2.3 Test: Bionik
Viele Erfindungen haben wir uns von Pflanzen und Tieren abgeschaut.
Wie gut kennst du dich in Sachen Bionik aus?
Prüfe dein Wissen und zeig uns, dass du ein Profi bist!
Viel Spaß!
Mehr zur den genialen Erfindungen der Natur findest du hier.



Nicht nur Vögel haben den Menschen zum Bau von Flugzeugen inspiriert. Welches andere Vorbild hat die moderne Flugtechnik in der Natur?


Es stimmt zwar, dass Flughörnchen über kurze Strecken durch die Luft gleiten können, dies hat jedoch weniger das aktive Fliegen als vielmehr das gebremste Fallen mithilfe eines Fallschirms inspiriert. Pflanzensamen sind aber oft so gebaut, dass sie möglichst weit verbreitet werden, um den Fortbestand der Pflanzenart zu sichern. Viele Samen besitzen daher die Fähigkeit, weite Strecken durch die Luft zu fliegen.
Welche bionische Erfindung wurde nach dem Vorbild des Milchorangenbaumes entwickelt?


Bevor der Stacheldraht erfunden wurde, pflanzte man Hecken aus dem Milchorangenbaum oder Osagedorn. Die Pflanze besitzt lange Triebe, an denen in alle Richtungen kräftige Dornen wachsen.
Welche Pflanze dient als Vorbild für selbstreinigende Oberflächen?


Die Birke hat zwar eine weiße Rinde, sie kann sich jedoch nicht selbst reinigen. Die Blätter der Lotusblume hingegen sind praktisch immer sauber, denn Wassertropfen perlen an den Blättern einfach ab und nehmen dabei Staub- und Schmutzpartikel mit. Grund dafür sind kleine Erhebungen aus Wachs, sogenannte Nanostrukturen, sie vermindern die Kontaktfläche zum Wasser. Dadurch bleibt der Wassertropfen kugelig und rollt das Blatt hinunter anstatt haften zu bleiben. Wissenschaftler erforschen derzeit die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten solcher Strukturen. Es wurden bereits selbstreinigende Dachziegel, Wandfarben und sogar Textilstoffe nach dem Vorbild der Lotusblume hergestellt.
Vor kurzem haben Forscher ein wieder abziehbares Klebeband erfunden, das trotzdem die nötige Haftung behält. Von welchem Tier wurde diese Technik abgeschaut?


Das Chamäleon ist zwar ein Meister der Tarnung, aber kopfüber an der Decke laufen kann es nicht. An den Füßen des Geckos jedoch sitzen Millionen feinster Härchen, die sich wiederum in winzige Wülste aufspalten. Diese Strukturen sind so klein, dass besondere elektrostatische Anziehungskräfte (Van der Waals) zu wirken beginnen. In Summe ergibt sich eine Kraft, die so stark ist, dass der Gecko mühelos an der Decke eines Terrariums herumspazieren kann. Auf dieser Basis wurde ein Klebeband entwickelt, das sogar eine noch bessere Haftung als sein natürliches Vorbild besitzt. Das Besondere an diesem Klebeband ist dabei nicht nur seine Haftfähigkeit, sondern vor allem die rückstandslose Entfernbarkeit.
Welche Erfindung wurde nach dem Vorbild der wabenförmigen Lamellen an den Füßen des Baumfrosches neu gestaltet?


Der Baumfrosch inspirierte nicht wegen seiner Fähigkeit zu hüpfen, sondern wegen seiner besonders guten Haftung auf nassem Untergrund zu einer neuen Erfindung. Die Produktentwickler des Reifenherstellers Continental haben das Tier genauer unter die Lupe genommen und herausgefunden, dass seine wabenartigen Lamellen an den Zehen dazu führen, dass der Frosch eine optimale Bodenhaftung besitzt. Diese besondere Oberflächenstruktur wurde beim Entwurf eines Winterreifens kopiert. Dieser haftet bei Schnee, Matsch und Eis viel besser am Boden als herkömmliche Autoreifen.
Welches Tier diente trotz seiner Flugunfähigkeit nur aufgrund seiner Körperform als Vorbild für den Entwurf eines Flugzeuges?


Obwohl der Strauß ein bemerkenswerter Vogel ist, kann man sich von ihm in punkto Flugzeugbau nichts abschauen. Die Körper von Pinguinen hingegen wurden im Strömungslabor untersucht und die Ergebnisse waren überraschend. Der spindelförmige Körper dieser Tiere hat einen bemerkenswert niedrigen Strömungswiderstand (cw-Wert). Ein Flugzeug mit einer ähnlichen Form würde folglich große Mengen an Treibstoff sparen. Auch U-Boote und Landfahrzeuge (Autos) könnten nach dem Vorbild des Pinguins neu entworfen werden.
In der Textilindustrie wurde eine Methode entwickelt, mit der man Farben erzeugen kann, die nicht ausbleichen können. Welches Tier setzt diese Technik auf prachtvolle Art und Weise um?


Das prachtvolle Schuppenkleid des Paletten-Doktorfisches ist wirklich schön anzusehen, jedoch kommt der Fisch ohne Farbpigmente nicht aus. Die schillernde Farbe des blauen Morphofalters entsteht durch einen anderen Effekt. Auf den Flügeln des Schmetterlings befinden sich mikroskopisch kleine Schuppen, die wiederum von feinsten Rillen durchzogen sind. Lichtwellen werden an den Rillen reflektiert. Dabei kommt es zu Interferenzphänomenen. Durch Überlagerung verschiedener Frequenzen löschen sich alle Wellenlängen des Lichts außer jene von Blau gegenseitig aus. Blau wird sogar verstärkt. Die Fähigkeit des Morphofalters findet heute bereits vielseitige Anwendung. So gibt es schon Textilstoffe, deren Färbung nach diesem Prinzip funktioniert und die dadurch niemals ausbleichen.
Es gibt immer wieder Versuche neue, bessere Klebstoffe zu entwickeln. Von welchem Tier kann man sich dabei jede Menge abschauen?


Viele Menschen glauben immer noch, dass die Haut von Schlangen schleimig und somit eklig ist. Wer schon einmal eine Schlange angefasst hat, der weiß jedoch, dass das nicht stimmt. Schnecken dagegen sind tatsächlich sehr schleimig. Zudem sind sie wahre Meister im Kleben. Ihr Schleim funktioniert ähnlich wie ein Zweikomponentenkleber. Sie können den im Normalfall flüssigen Schleim blitzschnell in ein festes Gel verwandeln. So finden Schnecken selbst auf glatten Wänden und feuchtem Untergrund Halt. Die genaue Zusammensetzung des Schleims ist jedoch hoch komplex. Forscher arbeiten heute daran herauszufinden, wie die einzelnen Aggregatzustände des Schleims erzeugt werden, um eine künstliche Version davon herzustellen.