Bei der Bionek handelt es sich um einen Arbeitsprozess, bei dem Phänomene aus der Natur für die Technik kopiert und vorteilhaft eingesetzt werden. Ein sehr berühmtes Beispiel aus der Bionik stammt von Leonardo da Vinci. Dieser wollte den Flug der Vögel auch für den Menschen möglich machen. Er entwickelte Flugmaschinen, mit deren Hilfe Menschen, nach dem Vorbild der Vögel, fliegen können sollten. Moderne Beispiele der Bionik sind das Lotosverfahren sowie der Klettverschluss. Beide haben ihre Vorbilder in der Pflanzenwelt. Die Lotosblume ist in der Lage sich selbst zu reinigen und die Kletten können sich verhaken und sich so festhalten. Der Bionik liegt stets die Annahme zugrunde, dass natürliche Methoden und Verfahren für den Menschen von Nutzen sein können und dass dieser in der Lage ist die Prozesse weiterzuentwickeln und anzupassen.

Das Kernthema der historischen sowie modernen Bionik ist das systematische Erkennen und Adaptieren von Lösungen der Natur auf Problemstellungen des Lebens. Die Bionik umfasst viele Naturwissenschaften sowie technische Bereiche und ist daher für Biologen, Chemiker, Physiker, Ingenieure, Architekten und viele weitere Forscher interessant. Die Bionik unterscheidet sich allerdings von Naturwissenschaften wie der Biochemie oder der Biophysik. Dies muss stets berücksichtigt werden. Das Ziel der Bionik ist es, ein von der Natur isoliertes Verfahren zu entwickeln.

Begründer der Bionik

Als einer der wichtigsten Begründer der Bionik gilt Werner Nachtigall. Von ihm stammt die Definition: „Bionik als Wissenschaftsdisziplin befasst sich systematisch mit der technischen Umsetzung und Anwendung von Konstruktionen, Verfahren und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme. Dazu gehören auch Aspekte des Zusammenwirkens belebter und unbelebter Teile und Systeme sowie die wirtschaftlich-technische Anwendung biologischer Organisationskriterien“.

Geschichtlicher Hintergrund

Der Begriff der modernen Bionik tauchte erstmalig im Jahre 1960 durch den amerikanischen Luftwaffenmajor Jack E. Steele auf. Steele war ein Mediziner (Neurologe), welcher im Militärdienst tätig war. Er leitete den Begriff Bionik aus bios, dem griechischen Wortstamm für Leben sowie onics, dem Suffix „Studium von“ her. Die deutsche Entsprechung ist eine Kombination von Biologie und Technik.

Historisch betrachtet gab es viele Erfinder, welche sich Prinzipien der Bionik zu Nutze machten. Das berühmteste Beispiel bildet hierbei der italienische Erfinder und Entwickler, Leonardo da Vinci. Dieser beschäftigte sich zu Beginn des 16. Jahrhunderts intensiv mit dem Prinzip des Vogelflugs. In seiner Arbeit aus dem Jahre 1505, welches den Titel „Über den Vogelflug“ trug, schrieb er eine ausführliche Analyse des Vogelfluges und wie er versuchte, dieses natürliche Verfahren, auf von ihm konstruierte Vogelflugmaschinen für den Menschen zu übertragen. Eine wichtige deutsche Persönlichkeit aus dem Bereich der Bionik war Raoul Heinrich Francé. Er ließ sich im Jahre 1920 den „neuen Streuer“, welcher nach dem Vorbild einer Mohnkapsel entwickelt wurde, patentieren. Auch der Klettverschluss ist ein berühmtes Beispiel aus der Geschichte der Bionik. Dieser wurde im Jahre 1948 vom Schweizer Georges de Mestral nach dem Vorbild der Kletten, entwickelt.

Bionik und Wirtschaft

Bei der Bionik handelt es sich um eine eher junge Wissenschaft. Daher ist ihre wirtschaftliche Bedeutung noch recht klein. Allerdings können erfolgreiche Erfindungen, enormes wirtschaftliches Potential entwickeln. Aus diesem Grund lassen sich die Entwickler von technischen Neuheiten diese, in der Regel aus Sicherheitsgründen, oft patentieren. Auch das allgemeine Interesse am bionischen Arbeiten sowie der Entwicklung der Bionik steigt seit einigen Jahren stetig.

Mittlerweile fließen immer mehr Forschungsergebnisse aus der Bionik in die Produktentwicklung ein und tragen so automatisch zu einer höheren Bedeutung der Bionik im Allgemeinen bei. Darüber hinaus gibt es inzwischen viele Förderungen für Projekte mit bionischem Hintergrund. Auch die Jugend soll bereits für das Thema der Bionik begeistert werden.                                 Durch Subventionen haben viele Produkte eine Produktreife bekommen, mit der sie gut vermarktet werden können. Ein bekanntes Beispiel stammt aus dem Bereich des Wassersports. Es gibt Speedo Schwimmanzüge, welche nach dem Vorbild von Haihaut hergestellt worden sind. Diese bieten dem Schwimmer einen geringeren Wasserwiderstand als klassische Schwimmanzüge und ermöglichen dem Schwimmer dadurch höhere Geschwindigkeiten, bei einem kleineren Kraftaufwand.

Entwicklung der Bionik

Den größten Entwicklungssprung in der Bionik gab es seit den 1970er Jahren. Dies liegt insbesondere an den neuen und deutlich verbesserten technischen Möglichkeiten. Seit dieser Zeit entwickelte sich die Bionik auch zu einer kompakten Wissenschaftsdisziplin, während sie vorher eher einer „Spielwiese“ für Erfinder galt. Es ist zum Beispiel möglich, durch eine biologische Grundlagenforschung an bestimmte Strukturinformationen zu gelangen, welche später für eine Übertragung in den technischen Bereich interessant sein können. Beispiele sind Oberflächen, welche sich den Lotuseffekt der entsprechenden Pflanze zu Nutze machen. Bei der Bionik gibt es verschiedene Teildisziplinen.

Diese sind im Wesentlichen die Konstruktionsbionik, die Sensorbionik, die Bewegungsbionik, die Neurobionik und die Baubionik. Bei Ersterem werden Konstruktionselemente miteinander verglichen. Dies gilt ebenso für deren Integration. Bei der Sensorbionik werden die Systeme, welche zu einer Reizaufnahme fähig sind, genau untersucht. Die Bewegungsbionik beschäftigt sich mit Antriebsmechanismen und Strömungsoptimierung. Bei der Neurobionik geht es um die Übertragung von Informationen und bei der Baubionik um die komplette Konstruktion von Lebensweisen. Darüber hinaus gibt es auch die Anthropobionik, welche sich mit tierischen Bewegungsabläufen auseinandersetzt, welche häufig eine Anwendung in der Robotik finden, die sich in den letzten Jahren immer weiter etabliert hat.