{"id":12582,"date":"2011-03-22T00:00:00","date_gmt":"2011-03-21T22:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bio-based.eu\/news\/index.php?startid=20110322-03n"},"modified":"2011-03-22T00:00:00","modified_gmt":"2011-03-21T22:00:00","slug":"bionik-spinnenseide-und-kaeferfuesse-als-ideengeber","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/bionik-spinnenseide-und-kaeferfuesse-als-ideengeber\/","title":{"rendered":"Bionik: Spinnenseide und K\u00e4ferf\u00fc\u00dfe als Ideengeber"},"content":{"rendered":"<p><b>&#8220;Erfindungen nach dem Vorbild der Natur&#8221; \u2013 damit besch\u00e4ftigt sich die Bionik. Indem sie Prinzipien aus der belebten Natur in technische Produkte umwandeln, wollen Forscher neue Materialien mit bisher ungekannten Eigenschaften entwickeln. Erste erfolgreiche Produkte gibt es bereits, zum Beispiel selbstreinigende Fassadenfarbe oder Haftmaterial ohne chemischen Klebstoff. <\/p>\n<p>Auf der &#8220;International Industrial Convention on Biomimetics 2011&#8221;, die Mitte M\u00e4rz in Berlin stattgefunden hat, pr\u00e4sentierten Wissenschaftler und Unternehmen ihre neuen bionischen Produkte. Mehr als 300 Teilnehmer aus 13 L\u00e4ndern lockte die Veranstaltung in die Hauptstadt.<\/b><\/p>\n<p>Vielen gilt Leonardo da Vinci als einer der gro\u00dfen Universalgelehrten der Renaissance. Mit dem Gem\u00e4lde der Mona Lisa und der ber\u00fchmten Proportionsstudie &#8220;Der vitruvianische Mensch&#8221; erlangte er als Maler Weltruhm. Aber auch als Ingenieur war Leonardo ein Pionier und seiner Zeit weit voraus. Jahrzehntelang skizzierte er beispielsweise Flugger\u00e4te, die den heutigen Hubschraubern gleichen. Weil er den Vogelflug analysierte und versuchte, seine Erkenntnisse auf Flugmaschinen zu \u00fcbertragen, sehen viele in da Vinci den Begr\u00fcnder der Bionik.<\/p>\n<p><b>Mit Haifischhaut purzeln Weltrekorde<\/b><br \/>Knapp 500 Jahre nach seinem Tod hat sich die Bionik zu einer anerkannten Wissenschaft entwickelt. Mit ihr sollen Konstruktionsprinzipien der belebten Natur entschl\u00fcsselt werden, um sie f\u00fcr die Technik nutzbar zu machen. Inzwischen gibt es einige Produkte, bei denen die Natur Pate gestanden hat. Fassadenfarben, die sich dank des Lotuseffekts selbst reinigen, sind sicherlich eines der bekanntesten Beispiele. <\/p>\n<p>Auch als die Hochleistungsschwimmer vor wenigen Jahren pl\u00f6tzlich alle Weltrekorde pulverisierten, war Bionik im Spiel. Badeanz\u00fcge, die eine Struktur wie Haifischhaut hatten, verhalfen den Schwimmern zu einem geringeren Widerstand und sorgten so f\u00fcr neue Spitzengeschwindigkeiten. Nicht nur Schwimmer, auch Containerschiffe sollen k\u00fcnftig leichter durchs Wasser gleiten. Eine dem Schwimmfarn nachempfundene Oberfl\u00e4chenstruktur verleiht den Frachtern unter Wasser ein wenige Millimeter d\u00fcnnes Luftpolster. Weil dadurch weniger Reibung entsteht, k\u00f6nnten die Schiffe bis zu 10% weniger Kraftstoff verbrauchen (<a href=\"http:\/\/www.biotechnologie.de\/BIO\/Navigation\/DE\/root,did=110752.html\" >mehr\u2026<\/a>). <\/p>\n<p>Welche L\u00f6sungsans\u00e4tze der Werkzeugkasten der Natur noch bereith\u00e4lt, zeigten mehr als 60 kreative K\u00f6pfe aus Wissenschaft und Wirtschaft bei einem Kongress Mitte M\u00e4rz in Berlin. Mehr als 300 Teilnehmer aus 13 L\u00e4ndern lockte die &#8220;International Industrial Convention on Biomimetics 2011&#8221; in die Bundeshauptstadt. Der thematische Bogen der Veranstaltung war breit gespannt: Kraftfahrzeugtechnik, Maschinenbau und Architektur waren ebenso vertreten wie Medizintechnik, Robotik und chemische Industrie.<\/p>\n<p><b>Spinnenseide als Filter<\/b><br \/>Gemeinsam mit Axel Leimer von der Firma AMSilk GmbH aus Martinsried zeigte beispielsweise Thomas Scheibel von der Universit\u00e4t Bayreuth, was sich mit k\u00fcnstlicher Spinnenseide alles bewerkstelligen l\u00e4sst. Das entsprechende Naturprodukt steht schon lange im Fokus des Interesses, verf\u00fcgt es doch \u00fcber au\u00dferordentliche Eigenschaften: F\u00fcnf mal zugfester als Stahlseile, drei Mal druckfester als Eichenholz, gleichzeitig aber dehnbarer als Gummi, wasserfest und biologisch abbaubar (<a href=\"http:\/\/www.biotechnologie.de\/BIO\/Navigation\/DE\/Foerderung\/foerderbeispiele,did=48614.html\" >mehr\u2026<\/a>). <\/p>\n<p>&#8220;In Papua-Neuguinea fischen Ureinwohner mit K\u00e4schern, deren Netz sie von Spinnen haben weben lassen&#8221;, berichtet Scheibel in Berlin. Fische mit einem Gewicht von bis zu sechs Kilogramm lie\u00dfen sich damit problemlos aus dem Wasser ziehen. <\/p>\n<p>Schon seit Jahren forscht seine Arbeitsgruppe an Spinnenseide, die sich industriell herstellen l\u00e4sst. Inzwischen konnte er Bakterien erzeugen, die entsprechende Proteine produzieren (<a href=\"http:\/\/www.biotechnologie.de\/BIO\/Navigation\/DE\/root,did=94504.html\" >mehr\u2026<\/a>). Die Biotech-Firma AMSilk will in den kommenden Monaten die ersten Spinnenseide-Produkte auf den Markt bringen. &#8220;Als erstes werden wir die Bereiche Medizin- und Filtertechnik bedienen&#8221;, k\u00fcndigt Unternehmensschef Leimer an. Die Spinnenseide soll daf\u00fcr zu einer Art Vlies verarbeitet werden. <\/p>\n<p>&#8220;Der besondere Vorteil gegen\u00fcber chemisch hergestellten Stoffen ist, dass wir die Oberfl\u00e4che noch chemisch modifizieren k\u00f6nnen&#8221;, so Leimer. Dadurch k\u00f6nnten beispielsweise Indikatoren oder Signalmolek\u00fcle am Filtermaterial befestigt werden. So lassen sich dann bestimmte Stoffe besonders einfach nachweisen oder aufreinigen. Doch die k\u00fcnstliche Spinnenseide kann noch viel mehr: Kleine, mit einem Wirkstoff beladene K\u00fcgelchen k\u00f6nnten k\u00fcnftig Bestandteil vieler Medikamente sein. Implantate k\u00f6nnten eines Tages mit einer d\u00fcnnen Spinnenseide-Beschichtung \u00fcberzogen werden, um so eine bessere Biovertr\u00e4glichkeit zu erreichen. <\/p>\n<p>Um f\u00fcr die Vielzahl neuer Anwendungsfelder genug Material zu haben, sorgt AMSilk schon einmal vor: Die in Bakterien produzierten, hauchd\u00fcnnen Spinnenseide-Fasern werden in einem Vlies miteinander vernetzt. &#8220;Wir wollen die Produktion jetzt vom 100- in den 100.000-Liter-Ma\u00dfstab bringen&#8221;, berichtete der AMSilk-Chef den Tagungsteilnehmern stolz. Daf\u00fcr bekam das junge bayerische Unternehmen nun noch einmal f\u00fcnf Millionen Euro von seinen Investoren.<\/p>\n<p><b>Klebeband ohne Klebstoff<\/b><br \/>Sein Kollege Stanislav Gorb von der Universit\u00e4t Kiel ist schon einen Schritt weiter. Mit dem Gecko\u00ae-Haftband hat ein Industriepartner bereits das Ergebnis seiner Forschungsarbeit auf den Markt gebracht. &#8220;Auf dem Silikongummi sind auf jedem Quadratzentimeter mehr als 29.000 Haftstrukturen untergebracht&#8221;, erkl\u00e4rt Gorb, der 1999 zu den BioFuture-Preistr\u00e4gern geh\u00f6rte.<\/p>\n<p>Unter dem Elektronenmikroskop sieht auf den ersten Blick aus wie eine Mischung aus Pilzkopf und Saugnapf. Vorbild in der Natur ist \u00fcbrigens nicht etwa \u2013 wie der Name vermuten l\u00e4sst \u2013 das possierliche Reptil, sondern verschiedene Insekten. &#8220;Viele K\u00e4fer haben an ihren F\u00fc\u00dfen kleine Hafth\u00e4rchen, die genaue Form ist aber zwischen den Arten ganz unterschiedlich&#8221;, erkl\u00e4rt Gorb. Mindestens f\u00fcnfmal haben verschiedene Tierarten im Laufe der Evolution unabh\u00e4ngig voneinander das Hafthaare entwickelt. &#8220;Offenbar sind H\u00e4rchen also eine gute Idee, wenn es darum geht, starke Adh\u00e4sionskr\u00e4fte aufzubauen&#8221;, so Gorb. <\/p>\n<p>Nachdem er einige Zeit die unterschiedlichen Insektenf\u00fc\u00dfe unter dem Elektronenmikroskop studiert hat, entwickelte er gemeinsam mit dem Klettverschluss-Hersteller Gottlieb Binder GmbH &#038; Co. KG ein Klebeband nach dem Vorbild der Natur. Das hat ganz erstaunliche F\u00e4higkeiten: 20.000 Klebezyklen macht es mit, ohne dass die Adh\u00e4sionskraft verloren geht. Im Vakuum haftet es genauso gut wie unter Wasser und weil der Kontaktschluss ganz ohne Klebstoff zustande kommt, ist es auch noch vollst\u00e4ndig waschbar. Fast 30.000 der mikroskopisch kleinen Haftf\u00fc\u00dfchen finden auf einem Quadratzentimeter des Klebebandes Platz.<\/p>\n<p>Auch die Industrie hat die breite Verwendungsm\u00f6glichkeit des Materials offenbar erkannt: Auf der CeBIT in Hannover wurde das Team um Gorb Anfang M\u00e4rz f\u00fcr seine Leistung mit einem &#8220;iF Gold Award&#8221; des International Forum Design ausgezeichnet.<\/p>\n<p>Bionik bezeichnet die \u00dcbertragung biologischer Funktionsprinzipien auf technische Anwendungen. Ein bekanntes Beispiel ist der Lotuseffekt, bei der die wasserabweisende F\u00e4higkeit der Lotusbl\u00e4tter in der Industrie f\u00fcr die Produktion wasserabweisender Oberfl\u00e4chen genutzt wird.<\/p>\n<p>Die bayerische AMSilk ist zum Beispiel 2007 f\u00fcr ihre Idee beim Gr\u00fcndungswettbewerb Bionik ausgezeichnet worden (<a href=\"http:\/\/www.biotechnologie.de\/BIO\/Navigation\/DE\/root,did=64502.html\" >mehr\u2026<\/a>). Viele andere Projekte profitierten von der Initiative &#8220;BIONA \u2013 Bionische Innovationen f\u00fcr nachhaltige Produkte und Technologien&#8221;. Inzwischen wurden allein in dieser Initiative 35 verschiedene Projekte mit insgesamt 33 Millionen Euro unterst\u00fctzt. <\/p>\n<p>BMBF-Vertreter Lothar Mennicken konnte sich in Berlin davon \u00fcberzeugen, dass das Geld gut investiert wurde. In Bezug auf die vielen BIONA-Projekte, die sich auch auf dem Kongress pr\u00e4sentierten, zeigte er sich optimistisch, dass &#8220;BIONA durch Innovationen zu einer nachhaltigen Entwicklung, zum Beispiel zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz beitr\u00e4gt.&#8221;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p><b>&#8220;Erfindungen nach dem Vorbild der Natur&#8221; &ndash; damit besch&auml;ftigt sich die Bionik. 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