Bionik. Bernd Hill

Klimatisierung und Lüftung

       12. Schönheit der Natur

       13. Tarnen und Täuschen

       14. Das 1 x 1 des Erfindens

       15. Wettrüsten der Sinne

       16. Werkzeuge der Natur

       17. Verpacken

       18. Roboter und Prothesen

       19. Erfinden mit der Natur

       20. Bionik in Wald und Flur

       Alle Titel der Buchreihe (nach Erscheinen):

       5

       D

       er

       vierte Band „Riesenseerose und Kristallpalast“ setzt die Buchreihe

       unter dem Motto „Frag' die Natur“ fort. Diese Reihe wendet sich an eine breite

       Leserschaft. Sie ist sowohl auf aktiven Wissenserwerb, als auch auf das eigen-

      ständige Forschen, Entdecken, Experimentieren und Erfinden ausgerichtet.

       Comics und Infoboxen lockern dabei die Wissensaneignung auf. Der Leser

       erfährt durch eigenes Handeln an interessanten Sachverhalten die Funkti-

      onalität, Vielfalt, Effizienz und Schönheit der Natur und ihre Nutzung. Die

       Texte enden nicht mit der Aufnahme erklärenden Wissens, sondern machen

       neugierig und fordern zum Hinterfragen, Beobachten, Forschen, Modellieren,

       Experimentieren und Konstruieren auf. Anschaulich werden Methoden des

       Problemerkennens und -lösens dargestellt, um eigenes Entdecken und Erfinden

       zu ermöglichen und so Freiräume für Kreativität zu schaffen.

       Damit erschließt sich in persönlicher Weise die faszinierende Welt der Natur-

      phänomene und ihre Nutzung.

       Lernen von der Natur

       VORWORT

       Die Bände enthalten:

       

       Sachinformationen über interessante und erstaunliche biologische und

       technische Phänomene,

       

       Abenteuer des Entdeckens und Erfindens in Form von Bildergeschichten,

       6

       

       Denk- und Arbeitsweisen von Entdecker- und Erfinderpersönlichkeiten,

       

       nützliche Methoden zur individuellen Erschließung von Natur und

       Technik

       

       und spannende Experimente zur Erkenntnisgewinnung sowie Selbst-

      bau- Anleitungen zur praktischen Erprobung.

       Im fortlaufenden Text dienen folgende Symbole zur Orientierung:

       Viel Spaß beim Lesen,

       Forschen und Experimentieren.

       i

       Infobox zur Begriffserläuterung

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       Modelle

       l

       Methoden zur Erkenntnis-

      T

       Experimente

       gewinnung und -umsetzung

       7

       D

       a

       s sich in der Natur eine Fülle von Anregungen für technische Kons-

      truktions- und Verfahrensweisen finden lassen, erkannte in der ersten Hälfte

       des 19. Jahrhunderts der geniale Erbauer des Londoner Kristallpalastes Joseph

       Paxton (1803–1865). Als Gärtner und Erfinder verstand er es schon früh, un-

      terschiedliche Fachgebiete zur Gewinnung neuer Erkenntnisse miteinander zu

       verbinden. Er nutzte zielgerichtet gewonnene Erkenntnisse aus der Natur und

       übertrug diese auf technische Konstruktionen, wie Gewächshäuser und den ge-

      nannten Kristallpalast. Paxton ging es dabei nicht um eine direkte Übertragung

       von der Natur auf die Technik, sondern um die Gewinnung von Anregungen

       zur Lösungsfindung.

       Durch Untersuchung biologischer Vorbilder, Anfertigung von Modellen und

       Durchführung von Experimenten findet man heraus, wie diese mit einem Mini-

      mum an Material- und Energieaufwand ein Maximum an Stabilität und Zuver-

      lässigkeit verwirklichen. Es geht hierbei um das Entdecken und Entschlüsseln

       von Konstruktionsprinzipien aus dem Pflanzen- und Tierreich.

       Bestehen bleibt aber das Problem, wie solche Prinzipien kreativ in die Größen-

      verhältnisse und Materialien der Technik umzusetzen sind. Das ist ein grundle-

      gendes Problem der Bionik, also des Lernens von der Natur, mit dem sich Paxton

       auch konfrontiert sah.

       Natur als Ideenquelle

       EINLEITUNG

       1

       8

       Bei Paxton bestimmte das biologische Vorbild den Ausgangspunkt bei der

       Lösungsfindung, von dem aus eine Weiterentwicklung unter speziellen technisch-

      technologischen und ökonomischen Bedingungen erfolgen musste. Die architek-

      tonische Lösung, die Dach- und Kuppelkonstruktion des Kristallpalastes, stellte

       dabei das Ergebnis eines Erfindungsprozesses dar, an dessen Anfang als Natur-

      vorbild das Blatt der Riesenseerose stand. Baupläne der Natur, also solche von

       Pflanzen und Tieren, dienen dem Erfinder als erstes, unfertiges Lösungsmuster,

       Als Prinzip wird allgemein eine vereinfachte Darstellung mit symbolischen

       Elementen bezeichnet. Beispiel: Wirkprinzip des Fliegens und Schwimmens

       Bionik ist eine Wissenschaft, die das Lernen von der Natur zum Ziel hat. Sie

       besteht daher aus den Begriffen Biologie und Technik. Bionik befasst sich mit

       der Übertragung von Entdeckungen aus dem Pflanzen- und Tierreich auf die

       Technik. Der Mensch erfindet daraus neue Geräte, Maschinen und Anlagen

       sowie Verfahren. Die funktionieren viel besser als ihre Vorgänger, brauchen meist

       weniger Energie und kommen mit weniger Material aus.

       i

       Prinzip

       i

       Bionik

       A

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       FA

       FA

       FW