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Wahlpflichtmodule Maschinenbau |
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BIONIK |
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Wahlpflichtmodule Maschinenbau
(Link zum Maschinenbau der TFH Wildau)
Konstruktionsprinzipien der Natur
Was ist Bionik?
Bionik - ein Grenzgebiet zwischen BIOlogie und TechNIK.
Bionik – Lernen von der Natur für die Technik.
Arbeitsformulierung der 70er Jahre:
„Lernen von der Natur als Anregung für eigenständiges technisches Weiterarbeiten.“
Bionik nach VDI:
(Tagung „Analyse und Bewertung zukünftiger Technologien
(VDI, Düsseldorf 1993))
„Bionik als Wissenschaftsdisziplin befasst sich systematisch mit der technischen Umsetzung und
Anwendung von Konstruktion, Verfahren und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme.“
Erweiterung der VDI-Definition durch Nachtigall (1998):
„Dazu gehören auch Aspekte des Zusammenwirkens belebter und unbelebter Teile und Systeme
sowie die wirtschaftliche-technische Anwendung biologischer Organisationskriterien“
Beispiel einer technischen bionischen Anwendung
(engl. Biomechaniker Alexander, Firma Alan Sportartikel GmbH)
Das Kängurus als biologisches Vorbild für das Lauf- und Sprunggerät
„Power Skip“ der Firma Alan Sportartikel GmbH .
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Lehrgebietsname Konstruktionsprinzipien der Natur
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Semester Nr. 7
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4 SWS
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4 ECTS Punkte
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Lehrform
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Vorlesung
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Übung
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Labor
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2
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0
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2
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Leistungsnachweis: SFP
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Lehrgebietsverantwortlicher:
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Dr. sc. nat. H.-D. Hunger
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Lehr- und Lernziele:
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Die Evolution hat in der Natur zur Selektion von Konstruktionsprinzipien mit überragenden
Eigenschaften geführt. Die Lehrveranstaltung befasst sich mit der technischen Umsetzung und Anwendung von
Konstruktionen, Verfahren und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme. Es werden innovative Materialien
und technische Anwendungen nach dem Vorbild der Natur behandelt. Den Studenten wird ein Überblick über die
vorhandenen und möglichen Materialien und Technologien der Bionik gegeben. Mittels praktischer Versuche in
den vorhandenen Laboratorien soll das in der Vorlesung vermittelte Wissen vertieft werden.
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Inhalt:
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Die Lehrinhalte sollen in der Form einer Vorlesung von 2 SWS und in der Form von
Experimenten von 2 SWS vermittelt werden.
Die Lehrveranstaltung wird folgende Komplexe enthalten:
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- Strukturen von biologischen Materialien
- Leichtbau nach dem Vorbild der Natur
- biomechanische Mikrosysteme
- Materialien mit neuen Oberflächeneigenschaften
- biologisch abbaubare Polymere
- biologische Kompositwerkstoffe
- Sensoren in der Natur
- Nanobiotechnologie
- Biochipentwicklung einschließlich Technologieentwicklung zu
ihrer Herstellung und Auswertung
- biomedizinische Materialien und Technik
- Materialien für den Einsatz in Bioassays
Die Lehrinhalte werden durch Exkursionen zu Laboratorien in Unternehmen unterstützt.
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Literatur- / Medienempfehlung:
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Innovationen direkt von der Natur |
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Waldpflegelaufmaschine "Timberjack" (nach Timberjack Homepage) |
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Struktur der Lotuspflanze als Vorlage für technische Anwendungen |
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Vorbild Gecko: 500.000 winzige Härchen aus Keratin sorgen dafür, dass der Gecko haften bleibt. |
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kontakt
