Bionik - med naturen som forbillede: (Biomimetics - with nature as a role model)

Description

Bionik er den videnskabelige disciplin, hvor man med inspiration i naturen designer nye tekniske løsninger. Den store fordel ved bionik er den meget store mængde løsninger, der findes i naturen. Det er langt lettere og sikrere at kopiere en fungerende løsning end at opfinde en ny fra bunden. Naturen har haft mange millioner år til gennem naturlig udvælgelse at finde gode løsninger på utrolig mange opgaver. Man har altid kopieret naturen (f.eks. dyreskind og uld til klæder), men der er især tale om de naturlige fænomener, der umiddelbart kan iagttages og som på indlysende måde kan kobles til problemer og udfordringer i menneskets hverdag. Det er lang vanskeligere at erkende de mange underliggende mekanismer, som naturen benytter sig af. Den faggruppe der kan dette er biologerne, og de er kun sjældent involveret i produktudvikling – som er ingeniørernes domæne. Så årsagen til at bionik ikke er mere udbredt end det er, kan være at viden om problemerne og naturens løsninger hører til 2 forskellige faggrupper. Billers metallignende udseende er blevet udforsket på Zoologisk Museum samt gennem et omfattende litteraturstudium af Torben Lenau i samarbejde med Biolog Michael Barfoed. Metaludseendet skyldes strukturfarver – altså refleksion i meget tynde transparente lag bestående af kitin og proteiner, hvor der sker interferens så nogle bølgelængder/farver styrkes og andre svækkes. Når der er mange lag kan refleksionen blive meget stor. Ensartet lag-tykkelse giver en enkelt farve, fx grøn metallisk. En varierende lag-tykkelse kan reflektere alle synlige farver, dvs. hvidt lys, og når det samtidigt sker i samme retning fås den spejlende effekt. En variant heraf er de såkaldte bouligand strukturer, hvor et enkelt dobbeltbrydende materiale er organiseret i spiralstrukturer. Kunstige overflader inspireret af billernes skjold kan bruges til at give metallisk udseende af plast og dermed erstatte metalcoatings, f.eks. vandhaner, pyntelister, smykker, mobiltelefoner. Det giver fordele såsom mere monomaterialt plastcoating på plast som er lettere at genbruge, man undgår forurening fra galvanisk industri, og man kan opnå nye egenskaber som f.eks. elektrisk og varme isolerende overflader. Desuden vil overfladerne kunne være mere holdbare. Bionik design som metode er blevet demonstrere for sensor-teknologi i samarbejde med Prof. Li Shu på Univ. of Toronto. Ved at formulere søgeord og søger online i en stor biologisk universitetslærebog blev en række sensor-principper identificeret. Med udgangspunkt heri blev der udformet en principkonstruktion for en integreret trykmåler og flowregulator for væsker.