Bionik - Vorbilder aus der Natur / ZDF-Wissenschaftsmagazin "Abenteuer Wissen" beobachtet, wie die Technik die Natur nachahmt

Mainz (ots) - Sich bei der Beschichtung von Oberflächen an dem
Abperleffekt von Lotusblättern zu orientieren oder für Reifenprofile
das Prinzip einer sich anpassenden Katzenpfote zu nutzen, sind
bekannte Beispiele der Bionik, einer Wissenschaft, die Naturphänomene
in Technik umsetzt. Das ZDF-Magazin "Abenteuer Wissen" begleitet am
Mittwoch, 24. März 2010, 22.15 Uhr, Wissenschaftler, die einige
dieser Vorbilder aus der Natur studieren, um technische Probleme zu
lösen.

Ratten sind geschickte Kletterer und dringen in Bereiche vor, die
Menschen wegen ihrer Körpergröße nicht mehr erreichen können. Zwei
deutsche Forscher - der Evolutionsbiologe Profossor Fischer,
Universität Jena, und der Mechatroniker Professor Witte, TU Ilmenau
-wollen einen Roboter nach dem Vorbild der Ratte entwickeln. Mit
Hilfe einer weltweit einzigartigen Röntgenvideoanlage analysieren die
Wissenschaftler die Bewegungen der Tiere und übertragen ihre
Erkenntnisse auf die "Ratte aus Stahl". Das erste Exemplar hat nun
laufen und klettern gelernt. In naher Zukunft soll es Arbeiten in
Abwasserrohren oder Versorgungskanälen verrichten können.

Überall, wo granulare Materialien - Kies, Sand, Kohlenstaub oder
Mehl - bewegt werden müssen, entstehen Verstopfungen. Die Lösung
dieses Problems könnte der Sandfisch liefern. Die in der Wüste
lebende Echse kann sich blitzschnell in den Sand eingraben und unter
der Oberfläche fortbewegen. Forschern ist es nun zum ersten Mal
gelungen, das wendige Tier mit einem Kernspintomographen beim
"Sand-Schwimmen" zu beobachten und das Geheimnis seiner Bewegungen zu
enträtseln.

Der schwarze Kiefernprachtkäfer Melanophila acuminata liebt das
Feuer, denn seine Larven ernähren sich von frisch verbranntem Holz.
Die Natur hat den Käfer deshalb mit Sensoren ausgestattet, die einen
Waldbrand selbst aus einer Distanz von achtzig Kilometern wahrnehmen.
Wissenschaftler haben nun entdeckt, wie diese Sensoren funktionieren:
Der Käfer hört das Feuer. Fünfmal schneller und viel empfindlicher
als jeder technische Infrarot-Fühler erfasst er mit seinem Sensor
Druckschwankungen, die bei einem Feuer durch die Hitze entstehen.
Jetzt arbeiten Bonner Wissenschaftler daran, die Erkenntnisse in
einen hochsensiblen Feuermelder umzusetzen.

Selbst modernste Solarzellen wandeln heute gerade mal ein Viertel
der auftreffenden Sonnenstrahlung in Energie um. Der Rest geht als
Wärme verloren. Grüne Pflanzen nutzen das Sonnenlicht wesentlich
besser, aber auch dieser natürliche Prozess ist immer noch nicht
perfekt. Wissenschaftler von der LMU München wollen ihn nun
optimieren, indem sie natürliche Pigmente an kleine
Nano-Silberteilchen koppeln. Die ersten Erfolge zeichnen sich schon
ab: Ihre künstlichen Lichtsammelsysteme können die Leistung der
natürlichen Sonnenantennen um das 18-Fache verstärken. Jetzt muss die
Erfindung allerdings den Praxistest bestehen.

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