Folie 1

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Ingo Rechenberg
PowerPoint-Folien zur 11. Vorlesung Bionik I
Die Zukunft der Bionik
Eine bionische Welt im Jahr 2099
Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle
gestattet
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Die Zukunft der Bionik
3
(No Transcript)
4
(No Transcript)
5
(No Transcript)
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Photobiologische H2-Produktion
Photosynthese
Wie lässt sich der zukünftige Energieträger
Wasserstoff vor dem Einbau in das Kohlenhydrat
abfangen ?
7
Die photosynthetische Wasserspaltung erfolgt
Möglichkeit des Abfangens
nicht so . . .
sondern so !
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Vegetative Zellen
Nostoc muscorum
Heterocysten
NH4
Wasserstoffproduktion in der Natur
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Grundprinzip der photobiologischen H2-Produktion
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Purpurbakterien
Algen
Photo-Bioreaktor in der Wüste Erg Chebbi
(Südmarokko)
Solarzelle
H 2-Gefäß
Verdunstungskühler
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7 Tage H2-Produktion in der Sahara
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Grünalgen und Purpurbakterien müssen in Zukunft
künstliche lebende System bilden
Bionisches Modell für eine solare H2-Produktion
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Heliomiten in der Sahara
Vision einer 100 kW Bio-Wasserstoff-Farm
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Mikro Air Vehikel (MAV)
15 cm
15
Größe 20 cm, Gewicht 11,5 g Flugzeit 6 min 17 s
(Weltrekord im Nov. 2001)
MicroBat (Caltech, USA)
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Der Nanoflyer (8,5 cm Ø - 2,7 g) von
Petter Muren mit Infrarot-Fernsteuerung
17
Aug. 2004
Foto Ingo Rechenberg
Flug in die Dünen der Sahara
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Foto Ingo Rechenberg
Flug in den Dünen der Sahara
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MAV Marsmission
Erde gerde 9,81 m/s2, r erde 1,225
kg/m3, perde 1013 h Pa
Mars gmars 3,69 m/s2, r mars 0,020
kg/m3, pmars 8 h Pa
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Bionik im Jahre 2099
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2099 Die gereiften Automobile werden eingefahren
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Spanen versus Wachsen
Spanende Fertigung
2005
Wachsende Fertigung
2099
Bionik-Bad
Das neue Zeitalter der Fertigung
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Von Makro zu Nano
Skalierer
Maßstabsänderung durch
skaliertes Wachstum
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Sich selbst reproduzierende Moleküle nach Julius
Rebek
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Dissoziation
Sich selbst reproduzierende Moleküle nach Julius
Rebek
26
Dissoziation . . .
Sich selbst reproduzierende Moleküle nach Julius
Rebek
27
Selbst replizierender Mechanismus nach Lionel S.
Penrose
28
Grundbausteine
29
Samenbaustein !
Oh !
Grundbausteine
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Samenzahnrad
Replikationsbad
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Von-Neumann-Architektur für ein
sich selbst replizierendes System
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Zusammenbau
Teile Fertigung
Chemie-Technik
Chemie-Technik
Teile Fertigung
Zusammenbau
NASA-Studie für eine sich selbst replizierende
Mondfabrik
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Von-Neumann-Sonden auf dem Weg
Terraleben breitet sich aus
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Replionik
Wissenschaft selbst replizierender Strukturen
Auxonik
Wissenschaft wachsender Strukturen
Zwei neue Disziplinen der Bionik im 21sten
Jahrhundert
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Morphofluid nachfüllen
Morphokeim einsetzen
Produkt anwählen
Aus der Betriebsanleitung für den MorphoJet 7
Phänodukt entnehmen
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Streichen
Ernten
Formieren
Der selbstorganisierende Solaranstrich
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Anisotrope Selbstverfestigung in Richtung der
Spannungstrajektorien
Ossit
NovoOssit
Zusätzlich Eigenschaft der Selbstheilung
Zwei bionische Werkstoffe im 21sten Jahrhundert
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Selbstausrichtung - Knochenbälkchen
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Ossit -Brücke am Eröffnungstag 2099
20 Tage später
40 Tage später
60 Tage später
Selbst-Strukturierung einer Ossit -Brücke
unter
zunehmender Belastung
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Künstliche Marienkäfer
Vorbild für eine bionische Putzschabe
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Cochloid beim Fensterputzen
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Flugmaschinen, die schwerer sind als Luft, sind
nicht möglich
L. K. (1895)
Lord Kelvin
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An diesen Bienen fiel zunächst die Größe auf.
Sie waren zwar nicht so groß wie jene, denen
Gulliver in Brodingnag begegnete und gegen die er
sich mit dem Degen verteidigte, jedoch bedeutend
größer, als eine Biene oder auch eine Hornisse
ist. Sie hatten etwa den Umfang einer Walnuss,
die noch in der grünen Schale steckt. Die Flügel
waren nicht beweglich wie Vogel- oder
Insektenflügel, sondern sie waren als starrer
Saum um den Körper herumgeführt, also eher
Stabilisierungs- und Tragflächen.
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 der Rauchgraue sendete.
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Der Traum von der ferngesteuerten künstlichen
Libelle
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Der Traum vom autonomen Schwarm künstlicher
Libellen
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Künstliche Libellen inspizieren einen
Abwasserkanal
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Lokale Kartoffelkäfer-Elimination durch eine
künstliche Libelle
mit (Z-3-hexen-1-ol)-Gr
ünblattduft-Sensor
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Das MFI-Projekt Mikromechanisches Flug Insekt
Universität Berkely
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There's plenty of room at the bottom Richard
Feynman (1959)
Größe 0,25 mm
Federflügler (Ptenidium sp.)
50
Bionische Herausforderung Künstliches
Bewusstsein (KB)
51
Ende