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Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 1. Vorlesung Bionik I Über wundersame Technologien in der Natur Leistung der biologischen Entwicklungsmethodik Weiterverwendung.

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1 Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 1. Vorlesung Bionik I Über wundersame Technologien in der Natur Leistung der biologischen Entwicklungsmethodik Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle gestattet

2 Ergebnisse der Evolution

3

4 Wundersame Technologien in der Natur

5 Lassospinne in Cowboy-Manier Wundersame Technologien in der Natur 1

6 Tiefsee-Anglerfisch mit Leuchtköder Wundersame Technologien in der Natur 2

7 Wundersame Technologien in der Natur 3 Bombardierkäfer mit Flammenwenwerfer

8 Wundersame Technologien in der Natur 4 Ein Schützenfisch zielt auf seine Beute

9 Wundersame Technologien in der Natur 5 Fangreuse der Köcherfliegen Larve

10 Wundersame Technologien in der Natur 6 Fallgruben des Ameisenlöwen

11 Scarabeus sacer bei der Rollarbeit Wundersame Technologien in der Natur 6

12 Wasserspinne in ihrer Taucherglocke Wundersame Technologien in der Natur 8

13 Pistolenkrebs mit Wasser-Colt Wundersame Technologien in der Natur 9

14 Jesus-Echse beim Überwasser-Sprint Wundersame Technologien in der Natur 10

15 Aus der Geschichte der Bionik

16 Der erste Bioniker

17 Es ist schwer die Feder technisch zu kopieren ! Das Wunder der Vogelfeder Federast Federstrahl Bogenstrahl Federast Hakenstrahl Hakenfortsatz Schaft Spule Schaft Fahne

18 Die Fledermaus: Einfach zu kopierendes fliegendes Vorbild

19 Leonardo da Vinci: Entwürfe für eine Flugmaschine ( )

20 Der Avion III von C LÉMENT A DER macht nur kleine Hüpfer Kann nicht fliegen: Es fehlt das Leitwerk zur Längs-Stabilisierung !!! Vor der Prüfungskommission

21 Flugsamen von Macrozanonia macrocarpa als Modell für ein Nurflügelflugzeug von Igo Etrich Profil ebene Platte: Fliegt längsstabil !

22 Lilienthals systematische Studien zum Vogelflug

23 ... Wider Erwarten zeigte sich aber auch dann noch kein Nachteil, wenn die Flügelverdickung abgerundet an der Vorderkante lag, wie bei Fig. 43. Es hatte sogar den Anschein, als ob diese Form besonders günstige Luftwiderstandsverhältnisse besitze,... Aus Otto Lilienthal: Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst Die Entdeckung der Profilnase

24 Rekonstruktion des Derwitz-Apparats von Otto Lilienthal Im Sommer erreicht Lilienthal mit seinem Flugzeug Nr. 3 in Derwitz (Potsdam) Flugweiten bis zu 25 m.

25 Otto Lilienthal 16. August 1894: Der Gleiter imitiert die Flügelaufspreizung eines Storches

26 Die Erfindung des Holzfaserpapiers durch Friedrich Gottlob Keller 1895 wurde das Frankenberger Kreisblatt auf Wespenpapier gedruckt Die aufmerksame Betrachtung der Natur war es, die dem Webermeister Gottfried Keller in Sachsen dazu führte, das geschliffene Holz zu erfinden. Wespen waren seine Lehrmeister, die ihn auf den Gedanken brachten, ähnlich wie diese zernagte Holzfasern zum Bau ihres Nestes verwandten, durch Schleifen von Holz gutes Papiermaterial zu erhalten. Aus dem Buch Reich der Erfindungen von 1901

27 G EORGE DE M ESTRAL Patent für technischen Klettverschluss 1951 Große Klette ( Arcticum lappa )

28 Über weiche und harte Bionik

29 Victoria amazonica Der Gärtner und Hobbyarchitekt Sir Joseph Paxton nutzte seine bota- nischen Kenntnisse über das Bauprinzip der Victoria amazonica zum Entwurf des Crystal Palace für die Weltausstellung 1851 in London.

30 Der Londoner Kristallpalast von 1851 und das Blatt der Victoria amazonica

31 Radiolarien USA-Pavillon – Expo 67 Architekturbionik Buckminster Fuller

32 Weiche Bionik Bionik als Kreativitätstechnik Harte Bionik Angewandte Evolutionsbiologie

33 Winning Team A2-Modellflug- Weltmeisterschaft 1954 Beispiel für evolutionistische Bionik Ingo Rechenberg

34 Oskar Czepa (Weltmeister 1951) mit seinem A2-Flugmodell Zahnstocher Regeln für die A2-Klasse: Gewicht > 410 g Fläche dm 2

35 Formel für die Sinkgeschwindigkeit eines Flugmodells: c a = Aufriebsbeiwert g = Erdbeschleunigung = Luftdichte G = Gewicht F = Flügelfläche c w = Widerstandsbeiwert Nicht zu beeinflussen Durch Bestimmungen gegeben Aerodynamische Güte

36 Flugmodell Zahnstocher mit Vogelprofil - A2-Weltmeister 1951 ! Für Vogel und A2-Modell gilt die gleiche Strömungsphysik Gleiche Reynoldszahl !

37 Harte Bionik: 2. Kapieren vor Kopieren 1. Evolutionsdenken

38 Die platte Naturkopie ist nicht das Ziel der Bionik ! Die bionische Lösung verlässt die Fabrik Bioniker

39 2. Weltkrieg: Ewak, eine Insel im Pazifik. Ureingeborene sehen in Flugzeugen des dortigen US-Stützpunktes Göttervögel. Sie bauen Imitate aus Stroh und schlagen Landebahnen in den Urwald. Auch unsere Kultur kopiert überlegene Techniken, nicht von Aliens, sondern von der Natur, auch dann, wenn es keinen Sinn macht und sie missverstanden wurden.

40 Foto: Klaus Fiedler Rätselhaftes Insekt mit Pinselschwanz aus dem brasilianischen Urwald Unverstanden und deshalb nicht technisch nachbaubar

41 L EONARDO DA V INCI Das A und O der Bionik: Kapieren vor Kopieren Der auf den Arbeitstisch L EONARDO s gebeamte PC ist ohne Wert

42 Raoul Heinrich Francé (1874 – 1943) und sein bionischer Salzstreuer (Patent Nr ) Evolutionsbiologische Aufgabe der Mohnkapsel: Den Samen möglichst weit zu streuen !

43 Fliegende Samen

44 Wie gut arbeitet die biologische Evolution ?

45 Evolution einer Augenlinse

46 Verformbarer Glaskörper als Evolutionsobjekt

47 Evolutionsstrategische Optimierung eines Freiträgers mit minimalem Gewicht

48 Evolutionsstrategische Optimierung einer Fachwerkbrücke mit minimalem Gewicht

49 Dynamische Brückenoptimierung

50 Melancholie, Kupferstich von Albrecht Dürer aus dem Jahr 1514 Magisches Quadrat

51 Ende


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