C 243 H 110.

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1 C 243 H 110

2 Einführungsvorlesung „Eine bionische Welt im Jahr 2099“
Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 1. Vorlesung „Bionik I“ Einführungsvorlesung „Eine bionische Welt im Jahr 2099“ Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle gestattet

3 Was ist Bionik

4 Schleimklumpen in der Ursuppe der Erde
1 Schleimklumpen in der Ursuppe der Erde

5 Im Urozean entwickeln sich die Fische
2 Im Urozean entwickeln sich die Fische

6 Vorsichtig erobert das Leben das Land
3 Vorsichtig erobert das Leben das Land

7 Unsere Vorfahren erklettern die Bäume
4 Unsere Vorfahren erklettern die Bäume

8 5 Die Krönung der Evolution ist beeindruckt und denkt über die Nutzung weiterer Evolutionsergebnisse nach

9 Bionik: Studium von Ergebnissen der biologischen Evolution
aus der Sicht des Ingenieurs !

10 Sternstunden der Bionik 1
2. Rot-grün-blau-Farbcode 1. Flugzeug 3. Multiwinglets Sternstunden der Bionik 1 4. Ablösebremse 7. Gecko-Tape 5. Lotus-Effekt 6. Neuronale Netze 8. Evolutionsstrategie 10. Bionik-Pumpe 9. Sandfisch-Effekt

11 Sternstunden der Bionik 2
11. Delfin-Modem 12. Mottenaugen- Effekt 13. Künstlicher Spinnenfaden Sternstunden der Bionik 2 14. Lobster-Teleskop 15. Nebelkollektor-Käfer 16. Hai-Antifouling 17. Berwian 18. Micro-Air-Vehicle 20. Wirbeldämpfung durch Fischschleim 19. Riblet-Oberfläche

12 Bionik 2099

13 Der Blick in die Zukunft
?

14 Flugmaschinen schwerer als Luft sind nicht möglich
L. K. (1895) Lord Kelvin

15 Prognosen Zukunftswünsche Zukunftsängste

16 Bionische Fertigung im Jahr 2099

17 Bionik pur: Die gereiften Automobile werden eingefahren

18 2099 Das neue Zeitalter der Fertigung 2008 Spanende Fertigung 2099
Späne 2008 Spanende Fertigung 2099 Wachsende Fertigung Bionik-Bad

19 Samenzahnrad Vermehrungsbad Massenfertigung 2099

20 Maßstabsänderung durch skaliertes Wachstum
Von „Makro“ zu „Nano“ Skalierer Maßstabsänderung durch skaliertes Wachstum

21 Replionik Wissenschaft selbst replizierender Strukturen Auxonik Wissenschaft wachsender Strukturen Zwei neue Wissenschaften in der Mittedes 21. Jahrhunderts

22 Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad
Nahrungsmoleküle Startmolekül Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

23 Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

24 Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad
Dissoziation Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

25 Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

26 Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

27 Aus der Betriebsanleitung für den MorphoJet 7 (2099)
Morphofluid nachfüllen Morphokeim einsetzen www Produkt im GNN anwählen 2099: 3D-Drucker GNN Aus der Betriebsanleitung für den MorphoJet 7 (2099) Phänodukt entnehmen

28 2099: Die Solarfarbe BRESOPAN ® (self breeding solar paint)
Elektrode Streichen Formieren Ernten 2099: Die Solarfarbe BRESOPAN ® (self breeding solar paint)

29 Materialien und Funktionswerkstoffe

30 Selbstausrichtung der Knochenbälkchen
2099: Werkstoff Ossit® Selbstausrichtung der Knochenbälkchen

31 Ossit ®-Brücke am Eröffnungstag 2099
20 Tage später 40 Tage später 60 Tage später 5 t , 2 t 5 t , Selbststrukturierung einer Ossit ®-Brücke unter zunehmender Belastung

32 Weiterentwicklung von Ossit® zum:
NovoOssit Selbstheilung

33 Straßenschäden wachsen zu
NovoOssit Straße 2099 Straßenschäden wachsen zu Durch Selbstheilung wird eine Haltbarkeit von 50 Jahren garantiert

34 Annelidin ® Ingerferm ® Resilinex ®
Wassermörtel nach dem Vorbild der Wattwürmer (Phylum annelida) Ingerferm ® Wasserverfestiger nach dem Vorbild der Schleimaale (Inger) Resilinex ® Fast perfekter Gummi nach dem Vorbild des Rückschnellproteins (Resilin) in den Flügelgelenken der Heuschrecke Drei weitere bionische Werkstoffe Ende des 21. Jahrhunderts

35 Resilinex ®-Superball des Jahres 2099
Ohne den biologischen Gummi Resilin könnte der Floh nicht mit 200 g beim Absprung beschleunigen Wirkungsgrad 99% Resilinex ®-Superball des Jahres 2099

36 Mobilität Ende des 21. Jahrhunderts

37 Verkehrsflugzeug im Jahr 2099
80% weniger Treibstoff als 2008 durch: Multiwinglets (Vorbild Vogel) Mikro-Längsrillen (Vorbild Haifisch) Nachgiebige Oberfläche (Vorbild Delfin) Integralantrieb (Vorbild Schwingenflug)

38 Verkehrs U-Boot im Jahr 2099
90% weniger Treibstoff als 2008 durch: Elastisch dämpfende Haut (Vorbild Delfin) Mikro-Längsrillen (Vorbild Haifisch) Mikro-Blasenschleier (Vorbild Pinguin) Integralantrieb (Vorbild Qualle)

39 Das Propeller-Sieb-Modell
(erzeugt Schub)) Sieb (erzeugt Widerstand) Das Propeller-Sieb-Modell

40 Zwei Propeller-Sieb-Vehikel durchfliegen einen Raum
Propeller Strahl Verlustenergie Sieb Nachlauf Keine bewegte Luft Zwei Propeller-Sieb-Vehikel durchfliegen einen Raum

41 Integrale Antriebe in der Natur
Vogel Fisch Paramecium Aal Qualle Manta

42 2000 auf dem Fährschiff bei Gibraltar nach Afrika
Schaumschläger 2000 auf dem Fährschiff bei Gibraltar nach Afrika Ein unmöglicher Antrieb

43 Bionik der Abfallbeseitigung

44 ? PROMIM® 2008 2099: Entwicklung der Protein-Mimese Augenlinse
Spinnenfaden Nervenzelle 2008 2008 2099: Entwicklung der Protein-Mimese PROMIM®

45 Biologische LEGO-Moleküle Aminosäuren ( 20 Elemente )
Bionik LEGO-Moleküle Protein Moleküle PROMIM Moleküle

46 Abbau von PROMIM- Produkten
Beschleuniger Alles auf einen Haufen Abbau von PROMIM- Produkten

47 Computation und das Globale Neurale Netz

48 Das „world wide web“ (www) 2008 Von Neumann Maschinen

49 Das „Global Neural Net“
(GNN) 2099 Neuronen-Computer

50 „Das Zweitgehirn in der Hosentasche 2099“
An künstliche Sinnesorgane angekoppeltes Paralleles Neuronales Netz (PNN)

51 Kochloiden, Robokrebse und Robobienen

52 Künstliche Marienkäfer
Vorbild für eine „bionische Putzschabe“

53 Kochloid beim Fensterputzen 2099

54 2099: Stopfkrebse dichten einen Deich mit Annelidin® und Igerferm ®

55 Annelidin ® Ingerferm ® Zur Erinnerung !
Wassermörtel nach dem Vorbild der Wattwürmer (Phylum annelida) Ingerferm ® Wasserverfestiger nach dem Vorbild der Schleimaale (Inger)

56 … An diesen Bienen fiel zunächst die Größe auf.
Rekonstruktion von Jüngers Glasbiene … An diesen Bienen fiel zunächst die Größe auf. … Sie hatten etwa den Umfang einer Walnuss, die noch in der grünen Schale steckt. Roman (1957) … Zapparoni, dieser Teufelskerl, hatte wieder einmal der Natur ins Handwerk gepfuscht… Wahrscheinlich saß er dort behaglich bei seinen Büchern und verfolgte zuweilen auf dem Bildschirm, was ihm die „Glasbiene“ sendete.

57 Micro Air Vehicle (MAV)
Biene und Micro Air Vehicle (MAV)

58 Das MFI-Projekt - Mikromechanisches Flug-Insekt
25mm Universität Berkely Das MFI-Projekt - Mikromechanisches Flug-Insekt

59 Schwarm-Ingenieurwesen (Hesmonik)

60 Werbung für ein Schwarm-Libelloid 2099
‘99 ll de Mo Werbung für ein Schwarm-Libelloid 2099

61 Schwarm künstlicher Libellen auf dem Patrouillenflug im Jahr 2099

62 Künstliche Libellen inspizieren 2099 einen Abwasserkanal

63 Lawinenopfer unter den Schneemassen
Elektrischer Sinn des Hais Beutetiere unter dem Meeresboden Lawinenopfer unter den Schneemassen Libelloide formen eine Antenne zur Detektion von Lawinenverschütteten

64 Nano-Biosensoren und „der sechste Sinn“

65 Molekülkescher ! Einmolekülmessgerät Seidenspinnermännchen

66 Die Kunst ein Molekül zu fangen und zu identifizieren

67 Einmoleküldetektion durch eine Katalysatorkaskade
10 000 Katalysator 100 Signalmolekül Katalysator 1 Katalysator Rezeptor Einmoleküldetektion durch eine Katalysatorkaskade

68 Libelloid mit Einmoleküldetektor eliminiert einen Kartoffelkäfer
Grünblattduft Kartoffelfeld

69 Bionik im Bauwesen

70 Robotermiten errichten die
Termitenbau Robotermiten errichten die Pfeiler einer Autobahnbrücke 2099: Statt von oben nach unten (top down) von unten nach oben (bottom up)

71 2099 Radiforen begründen die Fundamente von Hochhäusern radix = Wurzel
Tamariske: Wurzeltiefenrekord 65 m radix = Wurzel forare = bohren Latein:

72 Radioforen in Aktion

73 Bionische Ingenieurausbildung

74 Biologisch-technische Grundvorlesung für Ingenieure 2099
Biologie Technik Biologisch-technische Grundvorlesung für Ingenieure 2099

75 Selbstreproduzierende Raumfahrt-Vehikel

76 Terraleben breitet sich aus
Von-Neumann-Sonden streunen im All

77 Terraforming der Venus im Jahr 2099
Venus Atmosphäre 96.5% C 3.5% N2 O2 Venus Ballon versprüht ABOs (Artifizielle Ballon Organismen)

78 Sport und Spiel in der Bionik Ära

79 Resilinex ®-Sieben-Meilen-Stiefeln
Nacheifern von Tierleistungen Känguru Hüpfen 2099 mit Resilinex ®-Sieben-Meilen-Stiefeln

80 Nacheifern von Tierleistungen
Axolotl Taucher 2099 mit Axolotl-Kiemen

81 Lummobil-Wettkampf im Jahr 2099
Lumme Nacheifern von Tierleistungen Lummobil-Wettkampf im Jahr 2099

82 Ende