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Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 1. Vorlesung Bionik I Einführungsvorlesung Vorbild Natur für Technologien der Zukunft.

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Präsentation zum Thema: "Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 1. Vorlesung Bionik I Einführungsvorlesung Vorbild Natur für Technologien der Zukunft."—  Präsentation transkript:

1 Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 1. Vorlesung Bionik I Einführungsvorlesung Vorbild Natur für Technologien der Zukunft

2 Was ist Bionik

3 1 Schleimklumpen in der Ursuppe der Erde

4 2 Im Urozean entwickeln sich die Fische

5 3 Vorsichtig erobert das Leben das Land

6 4 Unsere Vorfahren erklettern die Bäume

7 5 Die Krönung der Evolution ist beeindruckt und denkt über die Nutzung weiterer Evolutionsergebnisse nach

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

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

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

11 Vorbild Natur für Technologien der Zukunft

12 Der Blick in die Zukunft ?

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

14 Der Blick in die Zukunft ?

15 Bionische Fertigungstechnik

16 Bionik pur: Die gereiften Automobile werden eingefahren

17 Heute Spanende Fertigung Wachsende Fertigung Bionik-Bad Späne Morgen

18 Samenzahnrad Vermehrungsbad Zukünftige Massenfertigung

19 Maßstabsänderung durch skaliertes Wachstum Skalierer Von Makro zu Nano

20 Zwei neue Wissenschaften entstehen Replionik Auxonik Wissenschaft selbst replizierender Strukturen Wissenschaft wachsender Strukturen

21 Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad Nahrungsmoleküle Startmolekül

22 Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

23 Dissoziation Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

24

25

26 Morphofluid nachfüllen Morphokeim einsetzen Produkt im GNN anwählen Phänodukt entnehmen GNN www 3D-Drucker durch simuliertes Wachstum

27 Streichen Ernten Formieren Elektrode Die Solarfarbe BRESOPAN ® (self breeding solar paint)

28 Materialien und Funktionswerkstoffe

29 Selbstausrichtung der Knochenbälkchen Werkstoff Ossit ®

30 Ossit ® -Brücke am Eröffnungstag 20 Tage später 0 5 t, 5 5 t, 2 t 0 40 Tage später 60 Tage später Selbststrukturierung einer Ossit ® -Brücke unter zunehmender Belastung In der Zukunft:

31 NovoOssit Weiterentwicklung von Ossit ® zum: Selbstheilung

32 NovoOssit Straße der Zukunft Durch Selbstheilung wird eine Haltbarkeit von 50 Jahren garantiert Straßenschäden wachsen zu

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

34 Ohne den biologischen Gummi Resilin könnte der Floh nicht mit 200 g beim Absprung beschleunigen Wirkungsgrad 99% Resilinex ® -Superball des Jahres 2060

35 Mobilität Ende des 21. Jahrhunderts

36 Verkehrsflugzeug der Zukunft 80% weniger Treibstoff als 2010 durch: Multiwinglets (Vorbild Vogel) Mikro-Längsrillen (Vorbild Haifisch) Integralantrieb (Vorbild Schwingenflug) Nachgiebige Oberfläche (Vorbild Delfin)

37 Verkehrs U-Boot der Zukunft 90% weniger Treibstoff als 2010 durch: Elastisch dämpfende Haut (Vorbild Delfin) Mikro-Längsrillen (Vorbild Haifisch) Mikro-Blasenschleier (Vorbild Pinguin) Integralantrieb (Vorbild Qualle)

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

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

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

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

42 Bionik der Abfallbeseitigung

43 Entwicklung der Protein-Mimese 2010 PROMIM ® ? 2010 Augenlinse Spinnenfaden Nervenzelle

44 LEGO Biologische LEGO-Moleküle Aminosäuren ( 20 Elemente ) Protein Moleküle PROMIM Moleküle Bionik LEGO - Moleküle 24 Elemente

45 Alles auf einen Haufen Abbau von PROMIM - Produkten Beschleuniger

46 Computation und das Globale Neurale Netz

47 Das world wide web (www) 2010 Von Neumann Maschinen

48 Das Global Neural Net (GNN) 2070 Neuronen-Computer

49 An künstliche Sinnesorgane angekoppeltes Paralleles Neuronales Netz (PNN) Das Zweitgehirn in der Hosentasche

50 Kochloiden, Robokrebse und Robobienen

51 Künstliche Marienkäfer (Studie) Vorbild für eine bionische Putzschabe

52 Kochloid beim Fensterputzen

53 Stopfkrebse dichten einen Deich mit Annelidin ® und Igerferm ®

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

55 … An diesen Bienen fiel zunächst die Größe auf. … Sie hatten etwa den Umfang einer Walnuss, die noch in der grünen Schale steckt. … 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. Roman (1957 ) Rekonstruktion von Jüngers Glasbiene Text

56 Biene und Micro Air Vehicle (MAV)

57 Mikro Air Vehikel des Instituts

58 Schwarm-Ingenieurwesen (Hesmonik)

59 Schwarm künstlicher Libellen auf dem Patrouillenflug im Jahr 2070

60 Künstliche Libellen inspizieren einen Abwasserkanal

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

62 Nano-Biosensoren und der sechste Sinn

63 Einmolekülmessgerät Seidenspinnermännchen Molekülkescher !

64 Die Kunst ein Molekül zu fangen und zu identifizieren

65 Einmoleküldetektion durch eine Katalysatorkaskade Rezeptor Signalmolekül Katalysator 1

66 Kartoffelfeld Libelloid mit Einmoleküldetektor eliminiert einen Kartoffelkäfer Grünblattduft

67 Bionik im Bauwesen

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

69 Radioforen in Aktion

70 Bionik in der Raumfahrt

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

72 Venus Ballon versprüht ABOs (Artifizielle Ballon Organismen) Terraforming der Venus im Jahr 2090 Venus Atmosphäre 96.5% C 3.5% N 2 O2O2

73 Tabacha und Tabbot

74

75 Tabbot erntet Helium drei

76 Ende

77 Aus dem Inhalt des Romans: Der ausgediente preußische Rittmeister Richard bewirbt sich um eine Stelle im Unternehmen des Konzernchefs Zapparoni. Zapparoni stellt miniaturisierte Maschinen und Spielzeuge her. Die Stelle soll auf PR-Tätigkeit hinauslaufen, die Richard missbilligt. Sind doch er und seine Kavallerie-Kollegen durch Maschinen (Panzer ersetzen Kavalleriehelden) erniedrigt worden. Auf das Vorstellungsgespräch wartend beobachtet Richard im Garten von Zapparonis Villa gläserne Bienen, wie sie von Blüte zu Blüte fliegend Nektar saugen, aber nicht (nachhaltig) bestäuben. Schließlich zerstört Richard einen der Mikroroboter und lehnt die angebotene Stelle ab. Erst auf Zapparonis Drängen erklärt er sich bereit, die Rolle eines Vermittlers zwischen den Ingenieuren und den Arbeitern der Fabrik zu übernehmen


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