Bionik und dynamischer Auftrieb

Questions and Answers

Welches Prinzip wird bei der Entwicklung des Bionik-Dübels nach dem Vorbild der Zikade angewendet?

Die Zikade zerstört Pflanzenmaterial.

Die Zikade hat eine Rumpfstruktur wie ein Käfer.

Die Zikade verwendet Chemikalien zur Verankerung.

Die Zikade saugt Flüssigkeit durch ihre Mundwerkzeuge. (correct)

Was charakterisiert die Pseudobionik in Bezug auf die Erfindung des Salzstreuers nach dem Vorbild der Mohnkapsel?

Die Mohnkapsel hat ein anderes Gütekriterium. (correct)

Die Mohnkapsel streut ihre Körner nicht weit genug weg.

Die Funktion und Randbedingungen sind identisch.

Das Gütekriterium der Natur stimmt mit dem technologischen überein.

Welches Beispiel zeigt die bionische Lösung zur Treibstoffeinsparung bei Airbus?

Rillenfolien zur Reibungsreduzierung. (correct)

Verwendung von Holz in der Flügelkonstruktion.

Die Verwendung von Blumenkonstruktionen in Flugzeugen.

Ein Drucksystem ähnlich einer Pollenübertragung.

Welches der folgenden Gütekriterien unterscheidet sich nach dem Konzept der Pseudobionik von der Evolution?

Distanz des Samens von der Mutterpflanze. Signup and view all the answers

Warum raten heutige Patentanwälte davon ab, Hinweise auf natürliche Vorbilder in Patentschriften aufzunehmen?

Sie könnten sich patentrechtschädigend auswirken. Signup and view all the answers

Welche Struktur hat der Bremsfallschirm, der an den Bienen inspiriert ist?

Eine Wabenstruktur im Inneren. Signup and view all the answers

Wie viel Kerosin kann ein Airbus A320 jährlich durch die Verwendung von Rillenfolien einsparen?

60 bis 200 Tonnen. Signup and view all the answers

Was beschreibt am besten die Herausforderung der Übertragung von Naturprinzipien in technische Lösungen?

Die Mechanismen der Natur können nicht immer direkt adaptiert werden. Signup and view all the answers

Was beschreibt das Konzept der Bionik am besten?

Die Konstruktion technischer Lösungen basierend auf dem Verständnis natürlicher Prinzipien. Signup and view all the answers

Welche der folgenden beiden Ansätze wird als Strategie der Evolution genannt?

Mutation und Selektion. Signup and view all the answers

Was sind Beispiele für technische Analogien in der Bionik?

Die Oberkiefer der Ameisenlöwen und Kombizangen. Signup and view all the answers

Wann kann die Evolution als nützliche Vorarbeit für Entwickler betrachtet werden?

Wenn sie an derselben Funktion arbeitet. Signup and view all the answers

Welches dieser Elemente ist KEIN Beispiel für einen Sensor?

Holzbohrer. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über Analogien in der Bionik ist korrekt?

Es gibt Analogien, die nicht in technischen Anwendungen berücksichtigt werden sollten. Signup and view all the answers

Welche Verbindung besteht zwischen Bionik und der Evolution?

Die Evolution selbst führt zu Ideen, die in der Bionik umgesetzt werden. Signup and view all the answers

Welcher Sensor misst den Geräuschpegel durch Umwandlung von Schallwellen?

Schallsensor. Signup and view all the answers

In welchem Bereich ist Bionik nicht typischerweise anwendbar?

Datenbankmanagement Signup and view all the answers

Was beschreibt hauptsächlich den Begriff 'Bionik'?

Die Nachahmung biologischer Prinzipien in der Technik Signup and view all the answers

Welcher Vorteil der Bionik ist nicht korrekt?

Es gibt keine Einschränkung bei der Anwendung in Unternehmen. Signup and view all the answers

Welche davon ist kein Beispiel für messtechnische Geräte in der Bionik?

Temperaturfühler Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Bionik ist falsch?

Sie ist auf ein einzelnes Fachgebiet beschränkt. Signup and view all the answers

In welchen Bereich wird Bionik vor allem zur Problemlösung angewendet?

Technische Anwendungen Signup and view all the answers

Welches der folgenden Themen fällt nicht unter Anwendungsmöglichkeiten der Bionik?

Politik und Soziologie Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft der Vögel trägt nicht zu ihrem Flug bei?

Hohe Flügelspannweite Signup and view all the answers

Study Notes

Bionik - Grundlagen und Anwendungsgebiete

Begriffsursprung "Bionik" wurde 1960 von Jack Steele geprägt, ursprünglich aus "bio" und "electronics".
Der Begriff hat sich von einem engen zu einem breiteren Verständnis entwickelt, das die Nachahmung der Natur in Technik und Design umfasst.

Anwendungsbereiche der Bionik

Einsatz in Produktentwicklung und Design-Bereichen.
Verwendung in bionischer Sensorik und in den Biowissenschaften (Biologie, Mikrobiologie, Medizin).
Anwendungen in Verkehrstechnik, Haus- und Gerätetechnik, Maschinenbau sowie in Energieversorgung, Informatik und Robotik.

Vor- und Nachteile der Bionik

Vorteile:
- Hohe Innovationsmöglichkeiten und kreatives Denken werden gefördert.
- Interdisziplinäres Wissen wird integriert.
Nachteile:
- Eingeschränkte Anwendbarkeit in Unternehmen, oft Bedarf an Bionik-Experten.
- Natürliche Randbedingungen finden nicht immer direkte Anwendung in technischen Lösungen.

Messtechnik für bionische Fragestellungen

Wichtige Instrumente: Dehnmesstreifen, Drehmomentwandler, Beschleunigungssensoren.
Herausforderungen bei der Übertragung natürlicher Prinzipien auf technische Anwendungen.

Bionisches Beispiel: Dübel nach Zikadenvorbild

Zikaden verwenden Mundwerkzeuge, um Pflanzensäfte zu saugen und verankern sich mit speziellen Strukturen im Gewebe.
Inspiration für bionische Bremsfallschirme mit einer äußeren Kürbisform und einer inneren Wabenstruktur, ähnlich einer Biene.

Pseudobionik

Das Beispiel eines Salzstreuers, inspiriert von der Mohnkapsel, zeigt eine fehlerhafte Übertragung, da die Evolution unterschiedliche Gütekriterien verfolgt.
Der Pionier Raoul Heinrich Francé entwickelte den Salzstreuer, jedoch entsprach sein Modell nicht den natürlichen Bedingungen.

Patentrecht und bionische Erfindungen

Heutige Patentschriften enthalten seltener Hinweise auf natürliche Vorbilder, um Patentschutz nicht zu gefährden.
Historisch waren solche Hinweise in Patentschriften üblicher.

Evolutionäre Grundlagen der Bionik

Lebewesen wurden über Millionen Jahre durch Mutation und Selektion optimiert.
Bionik ist nicht nur Nachahmung, sondern die Entwicklung und Anpassung natürlicher Prinzipien in neuer Form.

Analogien – Beispielhafte Vergleiche

Analogie bezeichnet verblüffende Ähnlichkeiten zwischen Natur und Technik, die keine Bionik darstellen.
Beispiele:
- Oberkiefer der Ameisenlöwen und Kombizange.
- Saugnäpfe bei Gelbrandkäfern vergleichen mit modernen Haftmechanismen.
- Holzbohrer der Holzwespe, analog zu technischen Holzbohrern.

Bedingungen für nützliche Evolution

Sinnvolle Vorarbeit durch Evolution ist nur gegeben, wenn die funktionellen, randbedingungen und Gütekriterien übereinstimmen.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

In diesem Quiz erforschen wir das Konzept der Bionik und den dynamischen Auftrieb, der Vögeln das Fliegen ermöglicht. Erfahren Sie mehr über die biologischen Vorbilder und die Bedeutung eines niedrigen Körpergewichts sowie eines leistungsfähigen Stoffwechsels in der Natur. Testen Sie Ihr Wissen über die Grundlagen der Bionik und ihre Anwendung.