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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

Was ist Bionik

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

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

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

Unsere Vorfahren erklettern die Bäume 4 Unsere Vorfahren erklettern die Bäume

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

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

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

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

Bionik 2099

Der Blick in die Zukunft ?

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

Prognosen Zukunftswünsche Zukunftsängste

Bionische Fertigung im Jahr 2099

Bionik pur: Die gereiften Automobile werden eingefahren

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

Samenzahnrad Vermehrungsbad Massenfertigung 2099

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

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

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

Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

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

Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

Sich selbst reproduzierende Moleküle im Vermehrungsbad

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

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

Materialien und Funktionswerkstoffe

Selbstausrichtung der Knochenbälkchen 2099: Werkstoff Ossit® Selbstausrichtung der Knochenbälkchen

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

Weiterentwicklung von Ossit® zum: NovoOssit Selbstheilung

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

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

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

Mobilität Ende des 21. Jahrhunderts

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

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)

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

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

Integrale Antriebe in der Natur Vogel Fisch Paramecium Aal Qualle Manta

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

Bionik der Abfallbeseitigung

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

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

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

Computation und das Globale Neurale Netz

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

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

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

Kochloiden, Robokrebse und Robobienen

Künstliche Marienkäfer Vorbild für eine „bionische Putzschabe“

Kochloid beim Fensterputzen 2099

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

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

… 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.

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

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

Schwarm-Ingenieurwesen (Hesmonik)

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

Schwarm künstlicher Libellen auf dem Patrouillenflug im Jahr 2099

Künstliche Libellen inspizieren 2099 einen Abwasserkanal

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

Nano-Biosensoren und „der sechste Sinn“

Molekülkescher ! Einmolekülmessgerät Seidenspinnermännchen

Die Kunst ein Molekül zu fangen und zu identifizieren

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

Libelloid mit Einmoleküldetektor eliminiert einen Kartoffelkäfer Grünblattduft Kartoffelfeld

Bionik im Bauwesen

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

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

Radioforen in Aktion

Bionische Ingenieurausbildung

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

Selbstreproduzierende Raumfahrt-Vehikel

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

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

Sport und Spiel in der Bionik Ära

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

Nacheifern von Tierleistungen Axolotl Taucher 2099 mit Axolotl-Kiemen

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

Ende www.bionik.tu-berlin.de