Projekte zur komplexen Leistung 12/1

 

Vanessa, Julia: Die Bienenwabe

Die Bienenwabe dient als Vorbild für das Bienenstockhaus (Hive-Haus), sowie die Wabenbrücke.

Das Wachs für die Wabe entsteht durch die Wachsdrüsen am Hinterleib der Bienen. Die Vorteile des Hive-Hauses, welches als sechseckiges Prisma gebaut wird (Leichtbauweise), sind der sehr platzsparende, schnelle Aufbau bei hoher Stabilität. Die Waben-Brücke bietet hohe Flexibilität und Stabilität, ist dagegen baulich schwer umzusetzen. Die einzige Brücke dieser Art befindet sich in Chemnitz neben der ehemaligen Haase-Fabrik in der Rochlitzer Straße.

Ein Modell dazu wurde von Vanessa Lederer und Julia Fietz in einem wabenförmigen Karton angefertigt.

 

Marie, Chris, Annemarie, Sarah: Freiberg

Marie Schröter und Chris Meister, sowie Annemarie Weiß und Sarah Spath präsentierten ihre Ergebnisse und Erkenntnisse, welche sie bei einer dreitägigen Exkursion an der TU Freiberg erhielten. So beschäftigten sie sich mit Gastransport in der Lunge, welcher in einem Modell experimentell simuliert wurde und dem Schützenfisch, welcher aus seinem Mund geschossene, geschwindigkeitsoptimierte Wasserstrahlen zum Beutefang nutzt, indem er die Größe seiner Maulöffnung reguliert. Dieses Prinzip soll gewinnbringend und ressourcensparend in der Technik zur Reinigung angewendet werden.

Die interessierten Schüler des Bionik-Kurses unserer Schule konnten einen humanoiden NAO-Roboter programmieren, welcher Bewegungsabläufe selber erlernen kann und in Zukunft viele Vorteile im Haushalt und in der Technik mit sich bringen wird.

 

Alex, Tristan: Schuppen der Hai Haut

Auf den Schuppen der Haihaut befinden sich Riblets, (nanostrukturierte Oberflächen), welche eine Verminderung des Reibungswiderstandes in turbulenten (durcheinander) und laminaren (gleichmäßig) Strömungen bieten. Künftig sollen in der Technik haiartige Folien auf Flugzeugen, sowie Windkraftanlagen genutzt werden. Ebenfalls wird ein spezifischer Oberflächenlack hergestellt, welcher zum Beispiel auf Transportmittel zur schnelleren Fortbewegung angewendet werden kann.

Diese Riblets wurden von Alexander Gibbert und Tristan Dietschkau in einem Modell erstellt.

 

Lisa, Julia: Käfernprachtkäfer

Der Kiefernprachtkäfer schafft es durch ein Infrarotorgan in seinem Körper, Waldbrände in seiner Umgebung (bis zu 80km) aufzuspüren. Es wurde ein Prototyp, des mit 60 bis 70 Rezeptoren bestückten Organs geschaffen, welches dafür sorgt, dass sich bei eintreffender Wärmestrahlung ein Gas im Gefäß ausdehnt, sodass zum Beispiel ein Alarm ausgelöst werden kann. Um in der Praxis eingesetzt zu werden, bedarf es aber noch aufwendiger technischer Nachbesserungen.

Lisa Kanis und Julia Neumerkel fertigten ein Modell für ihren Lernkarton dazu an.

 

Maxi, Carolin: Spinnenseide

Das Netz der Spinne wurde als bionisches Vorbild für die Architektur und die Medizin genutzt. Es besteht aus unterschiedlichen Seidenarten (Unterschiede in der Dicke, Belastbarkeit) und ist als stabiler Rahmen mit klebrigen, elastischen Querfächern aufgebaut. Die Besonderheit der Spinnenseide ist die hohe Belast- und Dehnbarkeit, sowie die Stabilität. So nutzt man dieses Prinzip des Spinnennetzbaus als Inspiration für tragende Konstruktionen in der Architektur. Außerdem findet künstlich hergestellte Spinnenseide Anwendung in der Medizin, z.B. zum Transport von Medikamenten innerhalb des menschlichen Körpers

Maxi Neubert und Carolin Richter haben in ihrem Lernkarton dieses Prinzip in einem abstrahierten Modell dargestellt.

 

Pauline: Gecko

Der Gecko schafft es durch Haftlamellen (winzige Härchen mit mikroskopisch kleinen Unebenheiten) an der Unterseite seiner Füße an einer Oberfläche „kleben“ zu bleiben. Aus dieser Erkenntnis wurde das Gecko-Tape entwickelt, welches im Gegensatz zu herkömmlichen Tapes den Vorteil der Wiederverwendbarkeit und der rückstandsfreien Ablösung aufzeigt. Zudem kann man das Gecko-Tape auf allen Oberflächen nutzen, sodass es ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten bietet. Selbst in der Medizin, zum Beispiel bei Hautverbrennungen, findet es Anwendung.

Pauline Conrad erstellte für ihre Präsentation zum Gecko ein Spiel, welches beim Nutzen des Lernkartons ausprobiert werden kann.

 

Paul, Julia: Dinosaurier

Als Vorbild, für den in der Bautechnik genutzten Kran, gilt der Hals des Dinosauriers. Dieser besteht aus einem komplexen System aus Luftschläuchen, welches dem Hals vor dem Absacken bewahrt. Man spricht hierbei auch von einem pneumatischen System. Dieses wird in der Technik vor allem in Hebevorrichtungen, mit dem Einsatz von Druckluft angewandt. Der Nachteil der sich bietet, ist der geringe Wirkungsgrad, sodass nur eine Masse von ungefähr zwei Tonnen getragen werden kann.

Paul Vielhauer und Julia Rudolf haben so eine Hebevorrichtung in einem Modell dargestellt.

 

Luisa, Jessica: Seitenlinienorgan

Der Zweck des Seitenlinienorgans des Fisches ist die Wahrnehmung der Wasserbewegung und somit die Orientierung im Raum. Dieses Organ, welches sich auf der gesamten Körperfläche befindet, kann man mit dem Gleichgewichtssinn beim Menschen vergleichen. In der Technik könnte das System zur Orientierung von U-Booten in dunklen Gewässern dienen.

Luisa Ulrich und Jessica Urban abstrahierten in ihrem Lernkarton ein solches Modell, welches das bionische Prinzip verständlicher macht.

 

Nico, Duc: Wanderfalke

Der Wanderfalke schafft es durch seinen stromlinienförmigen Körper und das Anlegen seiner Flügel auf eine Höchstgeschwindigkeit von 390 km/h. Dies dient ihm zum Beutefang in der Luft. Man nutzt dieses Prinzip für die Entwicklung effizienter Fortbewegungsmittel, wie dem Nurflügler in der Flugzeugtechnik und dem Stromlinienzug.

Nico Lorenz und Duc Man Do haben dieses Prinzip in einem vereinfachten Versuch dargestellt.

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