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Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 11. Vorlesung Bionik I Die Zukunft der Bionik Eine bionische Welt im Jahr 2099 Weiterverwendung nur unter Angabe.

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1 Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 11. Vorlesung Bionik I Die Zukunft der Bionik Eine bionische Welt im Jahr 2099 Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle gestattet

2 Die Zukunft der Bionik

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6 Photobiologische H 2 -Produktion Photosynthese Wie lässt sich der zukünftige Energieträger Wasserstoff vor dem Einbau in das Kohlenhydrat abfangen ?

7 nicht so... sondern so ! Die photosynthetische Wasserspaltung erfolgt … Möglichkeit des Abfangens

8 Heterocysten Vegetative Zellen Nostoc muscorum Wasserstoffproduktion in der Natur O2O2 H2OH2O NH 4 N2N2 H2H2

9 Vegetative Zelle Heterocyste H2OH2O O2O2 N2N2 H2H2 Grundprinzip der photobiologischen H 2 -Produktion Purpurbakterie

10 Photo-Bioreaktor in der Wüste Erg Chebbi (Südmarokko) Algen Purpurbakterien Solarzelle Verdunstungskühler H 2 -Gefäß

11 7 Tage H 2 -Produktion in der Sahara

12 Bionisches Modell für eine solare H 2 -Produktion Grünalgen und Purpurbakterien müssen in Zukunft künstliche lebende System bilden

13 Heliomiten in der Sahara Vision einer 100 kW Bio-Wasserstoff-Farm

14 Mikro Air Vehikel (MAV) 15 cm

15 MicroBat (Caltech, USA) Größe 20 cm, Gewicht 11,5 g Flugzeit 6 min 17 s (Weltrekord im Nov. 2001)

16 Der Nanoflyer (8,5 cm Ø - 2,7 g) von Petter Muren mit Infrarot-Fernsteuerung

17 Flug in die Dünen der Sahara Aug Foto Ingo Rechenberg

18 Flug in den Dünen der Sahara Foto Ingo Rechenberg

19 Mars: g mars = 3,69 m/s 2, mars = 0,020 kg/m 3, p mars = 8 h Pa Erde: g erde = 9,81 m/s 2, erde = 1,225 kg/m 3, p erde = 1013 h Pa MAV Marsmission m/s 2 )( mars wind v

20 Bionik im Jahre 2099

21 2099: Die gereiften Automobile werden eingefahren

22 Spanende Fertigung Wachsende Fertigung Das neue Zeitalter der Fertigung Spanen versus Wachsen Bionik-Bad

23 Maßstabsänderung durch skaliertes Wachstum Skalierer Von Makro zu Nano

24 Sich selbst reproduzierende Moleküle nach Julius Rebek

25 Dissoziation

26 Sich selbst reproduzierende Moleküle nach Julius Rebek Dissoziation...

27 Selbst replizierender Mechanismus nach Lionel S. Penrose

28 Grundbausteine

29 Samenbaustein ! Oh !

30 Samenzahnrad Replikationsbad

31 Von-Neumann-Architektur für ein sich selbst replizierendes System

32 NASA-Studie für eine sich selbst replizierende Mondfabrik Zusammenbau Teile Fertigung Chemie-Technik Teile Fertigung

33 Von-Neumann-Sonden auf dem Weg Terraleben breitet sich aus

34 Zwei neue Disziplinen der Bionik im 21sten Jahrhundert Replionik Auxonik Wissenschaft selbst replizierender Strukturen Wissenschaft wachsender Strukturen

35 Morphofluid nachfüllen Morphokeim einsetzen Produkt anwählen Phänodukt entnehmen Aus der Betriebsanleitung für den MorphoJet 7

36 Streichen Der selbstorganisierende Solaranstrich Ernten Formieren

37 Ossit ® NovoOssit ® Zwei bionische Werkstoffe im 21sten Jahrhundert Anisotrope Selbstverfestigung in Richtung der Spannungstrajektorien Zusätzlich Eigenschaft der Selbstheilung

38 Selbstausrichtung - Knochenbälkchen

39 Ossit ® -Brücke am Eröffnungstag Tage später 0 5 t, 5 5 t, 2 t 0 40 Tage später60 Tage später Selbst-Strukturierung einer Ossit ® -Brücke unter zunehmender Belastung

40 Künstliche Marienkäfer Vorbild für eine bionische Putzschabe

41 Cochloid beim Fensterputzen

42 Flugmaschinen, die schwerer sind als Luft, sind nicht möglich L. K. (1895) Lord Kelvin

43 … An diesen Bienen fiel zunächst die Größe auf. Sie waren zwar nicht so groß wie jene, denen Gulliver in Brodingnag begegnete und gegen die er sich mit dem Degen verteidigte, jedoch bedeutend größer, als eine Biene oder auch eine Hornisse ist. Sie hatten etwa den Umfang einer Walnuss, die noch in der grünen Schale steckt. Die Flügel waren nicht beweglich wie Vogel- oder Insektenflügel, sondern sie waren als starrer Saum um den Körper herumgeführt, also eher Stabilisierungs- und Tragflächen. … 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 der Rauchgraue sendete. Roman (1957 )

44 Der Traum von der ferngesteuerten künstlichen Libelle

45 Der Traum vom autonomen Schwarm künstlicher Libellen

46 Künstliche Libellen inspizieren einen Abwasserkanal

47 Lokale Kartoffelkäfer-Elimination durch eine künstliche Libelle mit (Z-3-hexen-1-ol)-Grünblattduft-Sensor

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

49 Federflügler ( Ptenidium sp.) Größe: 0,25 mm There's plenty of room at the bottom Richard Feynman (1959)

50 Bionische Herausforderung: Künstliches Bewusstsein (KB)

51 Ende


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