Einf(hrung.

Die neuen Wege, die in das kommende Zeitalter f(hren, werden in der
Gegenwart bereitet. Niemand wei(, ob alles genau so sein wird, wie wir es uns heute vorstellen. Vielleicht kommt es zu anderen, besseren Projekten und L(sungen. Nat(rlich kommt immer Neues hinzu, und die
Forschungsfortschritte sind so gro(, da( noch viele (berraschungen zu erwarten sind.

Gegenw(rtig erleben wir, wie sich aus der wechselseitigen
Durchdringung von wissenschaftlich-technischen und industriellen
Fortschritten ganz neue Wissenschaftszweige herausbilden, die vielleicht morgen schon eine umw(lzende Bedeutung haben k(nnen. F(r manche dieser neuen Arbeitsrichtungen gibt es heute nur Probleme, Aufgaben und
Forschungsziele, die sich aus der Praxis des Lebens und der wissenschaftlichen Entwicklung ergeben. In letzten Jahren sind solche
Wissenschaftszweige, wie Biophysik, Biochemie und andere entstanden. Eines der aussichtsreichsten Forschungsgebiete er(ffnet sich mit der Bionik.

Diese Bezeichnung kommt vom griechischen Wort (bion( und bedeuet soviel wie Lebenselement, das hei(t: Element eines biologischen Systems.

Als offizielles Datum der Geburt jener (Br(cke(, die Biologie und
Technik verbindet und Bionik genannt wird, gilt der 13. September 1930. An diesem Tag wurde in Dayton (USA) das erste Internationale Symposium zu dem
Thema "Lebende Prototypen f(r k(nstliche Systeme - der Schl(ssel zur neuen
Technik" er(ffnet. Aber dieser Gedanke geh(rte noch Leonardo da Binci.

Bionik. Voraussetzungen und Aufgaben.

Die Aufgabe dieses neuen Wissenschaftszweiges besteht darin, biologische Systeme sowie die ihnen zurgrunde liegenden Prinzipien zu erforschen und zu pr(fen, ob sich (hnliche L(sungen in der Technik anwenden lassen.

Die Natur ist ein besserer Ingenieur als der Mensch. Das ist kein
Wunder. Sie hat Milliarden Jahre in einem Riesenlaboratorium gearbeitet und ungez(hlte Experimente angestellt. Dabei haben sich im Verlaufe der
Entwicklung hochgez(chtete Eigenschaften und Sinnesorgane von phantastischer Funktionst(chtigkeit herausgebildet.

Techniker mu( die Natur kennen und studieren, wenn er seine eigenen
Ger(te zu einer hohen Leistung bringen will oder wenn er nach neuen
Prinzipien sucht. Es ist eine Tatsache, da( in der Natur auch heute noch mehr Patente stecken, als jemals an Erfinder vergeben wurden. Nur, man mu( sie erforschen, denn Patentschriften hat sie leider nicht angefertigt.

Diese Patentgeheimnisse stecken hinter all den Fragen, die wir selbst stellen: Wie verm(gen sich die V(gel im Raum zu orientieren? Wie finden sie sich auf ihrem Flug (ber 10.000 bis 17.000 Meter Entfernung zurecht, und wie finden sie sogar ihr altes Nest wieder? Wie funktioniert das Organ der
Fische, die sich mit einem elektrischen Feld umgeben? Wie ist das Organ beschaffen, mit dem die Klapperschlange auf Infrarotstrahlen reagiert und damit W(rmeunterschiede von einem tausendstel Grad wahrnimmt ? Wie finden
Schmetterlinge zueinander? Verst(ndigen sich Insekten mit Hilfe elektromagnetischer Wellen? Wie funktionieren die Leuchtorgane der
Tiefseefische ? Woher wissen Bienen, wie sp(t es ist?

Fragen (ber Fragen. Von ihrer richtigen Beantwortung h(ngt au(erordentlich viel ab.

Die Wissenschaft hat feststellen k(nnen, da( jeder lebende Organismus
- vom Kolibri bis zum Kondor, vom einzelligen Strahlentierchen bis zum Wal, vom winzigen Grashalm bis zur majest(tischen Kiefer - in jeder Hinsicht eine vollendete, nachahmenswerte Konstruktion darstellt. Obwohl die Bionik erst vor kurzem ihre offizielle Anerkennung gefunden hat, w(rde es eine ganze Weile dauern, wollte man die Ergebnisse ihrer Forschungen alle aufz(hlen.

So ist zum Beispiel ein Ger(t entwickelt worden, das eine genaue
Nachbildung des Geh(rorgans der Qualle darstellt. Mit seiner Hilfe lassen sich St(rme um 12 bis 14 Stunden fr(her voraussagen als mit einem gew(hnlichen Barometer.

Anhand eingehender Untersuchungen der Struktur des Auges der
Hufeisenkrabbe konnte die Kontrastsch(rte von Fernsehapparaten verbessert werden.

Der Nilhecht beispielsweise, der sich auch einer elektrischen
Orientierung bedient, ist zu einem besonders wichtigen Studienobjekt geworden. Die Bioniker wollen das Organ finden, mit dem er sich (ber das
Raumbild informiert und zwischen Isolatoren und Leitern genau zu unterscheiden vermag. Das Nilhecht-Ortungsprinzip k(nnte f(r uns interessant werden, da (bliche Echoanlagen zwischen einem in der Tiefe schwimmenden Wal und einem U-Boot nicht unterscheiden k(nnen.

Andere Forscher befassen sich mit Insekten. Sie nehmen an, da( deren
F(hler die Rolle von Antennen spielen und sie sich mit elektromagnetischen
Wellen verst(ndigen. Aufgefunden hat man solche Wellen allerdings noch nicht. Es hei(t, sie seien so kurz, da( wir sie noch nicht messen k(nnen.
Techniker haben errechnet, da( ein zehntausendstel Watt gen(gt, um eine
Strecke von (ber sieben Kilometern zu (berbr(cken. Diese Leistung k(nnte auch ein Insekt aufbringen, denn bei einer Sendezeit von anderthalb Minuten w(rde es nur ein vierhuderttausendstel Gramm Fett verbrauchen. Wenn der
Mensch hinter das Geheimnis so kleiner Sende- und Empfangsanlagen k(me, k(nnte das eine gro(e praktische Bedeutung f(r die Informations- und
Steuerungstechnik haben.

Beim Flu(krebs ist ein erstaunliches Gleichgewichtsorgan entdeckt worden. Es ist von au(erordentlicher Empfindlichkeit gegen(ber
Verlagerungen in jeder beliebigen Richtung und gegen Vibration. Noch wissen wir nicht, wie es beschaffen ist und wie es funktioniert. Aber wenn das gekl(rt ist, werden Ger(te entstehen, mit denen die k(nftigen Erforscher des Erdinneren bei ihrem Abstieg ihren Standort genau bestimmen k(nnen.

Japanische Wissenschaftler stellten fest, da( die Form des Wals der
Fortbewegung im Wasser besser dient als die messerf(rmige Form der modernen
Schiffe. Die Schiffsbauer, die diese Entdeckung ausnutzten, bauten ein
Schiff mit der (u(eren Form eines Wals. Das von den japanischen
Konstrukteuren geschaffene Schiff ist wirtschaftlich vorteilhafter als die anderen Schiffe, weil seine Motoren bei gleicher Geschwindigkeit und
Tragf(higkeit des Schiffs eine geringere Leistung brauchen.

K(rzlich wurde festgestellt, da( Ratten ein Organ besitzen, mit dem sie auf R(ntgenstrahlen zu reagieren verm(gen. Sie sprechen bereits auf eine Dosis von nur 20 Millir(ntgen, gegeben in einer Zehntelsekunde, an !
Es ist verst(ndlich, da( die Bioniker diese seltene F(higkeit mit besonderer Aufmerksamkeit studieren, um herauszufinden, wie dieses nat(rliche (Strahlennachweisger(t( funktioniert.

Die Sonnenblume besitzt die Eigenschaft, ihren Kopf st(ndig der Sonne zuzuwenden. Kann man dieses (Verfolgungsprinzip( zur Speisung der
Sonnenbatterien in kosmischen Forschungslaboratorien kopieren ? Die
Ingenieure besch(ftigen sich damit.

Aber auch in anderer Weise lernen die Ingenieure von Naturformen. Da ist zum Beispiel in der Sowjetunion das Modell Pinguin entwickelt worden, ein schneeg(ngiges Fahrzeug, das nichts mehr mit einem Schlitten und nur noch wenig mit einem Automobil zu tun hat. Bei seiner Konstruktion wurde das (Pinguinprinzip( angewendet. Dieser originelle Vogel bewegt sich im lockeren Schnee, indem er auf dem Bauch liegt und sich mit den fl(gelartigen Flossen wie auf Skist(cken abst((t. Dieses Gleitprinzip ist f(r das neue Fahrzeug (bernommen worden. Es liegt mit dem Boden - dem Bauch
- auf der Schneefl(che, und zwei Radschaufeln sto(en es vorw(rts. Es gleitet m(helos (ber lockeren, hohen Schnee, sinkt nicht ein, ist leicht lenkbar und erreicht eine H(chstgeschwindigkeit von 50 km/h. Es (bertrifft bei weitem die motorisierten Scheefahrzeuge alter Art und wird zur Zeit mit gro(em Erfolg auf unseren antarktischen Stationen verwendet.

Diese Beispiele zeigen, wie die neue Wissenschaft nicht nur zu erkl(ren versucht, was bisher unerkl(rlich war, sondern da( sie dem
Menschen und seiner Technik alles das nutzbar machen will, was die Natur in anderen Organismen ausgebildet hat.

Die architektonische Bionik.

Die architektonische Bionik ist noch j(nger. Doch auch auf diesem
Gebiet zeigt das Erreichte mit aller Deutlichkeit, welche gewaltigen
M(glichkeiten dieser Wissenszweig in sich birgt.

Bienen- und Wespenwaben bestehen aus Zehntausenden sechseckiger
Zellen, die in parallelen Reihen angeordnet sind. Der Boden einer jeden
Zelle wird aus drei Rhombenfl(chen gebildet, die eine Pyramide ergeben.
F(hrende Mathematiker haben wiederholt die Abmessungen der Bienenwaben mit h(chster Pr(zision bestimmt und sind jedesmal zu dem gleichen Schlu( gekommen: Alle spitzen Winkel der drei Rhombenfl(chen haben eine Gr((e von
70(32(. Die Wissenschaftler haben nachgewiesen, da( bei der sechseckigen
Form gerade dieses Winkelma( das gr((te Fassungsverm(gen der Wabenzelle bei geringstem Materialverbrauch ergibt.

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