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Bionik-Master @ FH Kärnten

Der Master-Studiengang zum Thema Bionik/Biomimetics in Energy Systems an der FH Kärnten widmet sich international auf akademischer Ebene dem Bereich der Energiebionik. Ab Wintersemester 2018/19 wird der Studiengang in Deutsch angeboten. Anmeldungen sind ab sofort für das Wintersemester 2018/ 19 möglich und willkommen. >> mehr

Natur als Vorbild @ SWR 2

Die Bioniker Prof. Dr. Thomas Speck und Dr. Marc Thielen von der Universität Freiburg berichten über ihre Forschung an der Pomelo. >>mehr

Das Genie der Natur

In der Sendung „Das Genie der Natur“, die am 25.10.2017 in 3sat Nano gesendet wurde, werden aktuelle Arbeiten zu bionischen Themen der Plant Biomechanics Group Freiburg vorgestellt. Schwerpunkte sind bionische Fassadenverschattungen, wie sie im Rahmen des SFB-TRR 141 „Biological Desing and Integrative Structures“ in Kooperation mit Ingenieuren und Architekten der Universität Stuttgart entwickelt werden, sowie hochdämpfende Materialien nach dem Vorbild der Pomelo. Diese Materialien sind Vorbild für eine neue Generation bionischer Fahrad- und Skihelme sowie anderer Protektoren für den Sportbereich. Die Thematik wurde von einem interdisziplinären Konsortium verschiedener Forschungsinstitute und Industriepartner bearbeitet. Außerdem werden grundlegende Ideen zum bionischen Arbeiten erläutet (6.26 min). >> ansehen

„Sprachlos – von wegen“

„Sprachlos – von wegen“, die neue Sonderausstellung im Bionicum Nürnberg beschäftigt sich mit tierischer Kommunikation und Sensorik. Zahlreiche interaktive Stationen laden zum Mitmachen ein. >> Website

Bionic Award 2018

Deadline 28.02.2018 für den vom VDI verliehenen internationalen Bionic-Award 2018 der Schauenburg Stiftung

In 2018 ist es wieder soweit: Alle zwei Jahre verleiht der VDI gemeinsam mit der Schauenburg Stiftung den internationalen Bionic-Award der für herausragende Forschungsarbeiten in der bionischen Produktentwicklung. Der mit 10.000 Euro dotierte Preis richtet sich an Nachwuchswissenschaftler aus der ganzen Welt. Einsendeschluss aller Arbeiten in englischer Sprache ist der 28. Februar 2018. >> mehr

Deadline 28.02.2018 for the international Bionic-Award 2018 of the Schauenburg Foundation

In 2018 time is right: Every other year the German Association of Engineers (VDI) presents the international Bionic-Award for outstanding scientific achievement in the field of product development in biomimetics. The award is en-dowed with € 10,000 from the Schauenburg Foundation and addresses young scientists. Deadline for all applications in English is 28th of February, 2018. >> more

Lebende, adaptive und energieautonome Materialsysteme (livMatS)

Wir sind sehr erfreut, dass unsere Clusterinitiative „Lebende, adaptive und energieautonome Materialsysteme“, kurz LivMatS, die erste Hürde bei der Auswahl der Exzellenzcluster erfolgreich genommen hat. Wir freuen uns nun darauf, den Vorschlag für das herausfordernde Thema weiter auszuarbeiten und werden uns dieser Aufgabe in den nächsten Wochen und Monaten mit großer Energie und Tatkraft widmen. Sehr reizvoll und spannend ist dabei die für diese Themenstellung notwendige interdisziplinäre Zusammenarbeit von Kolleginnen und Kollegen aus so unterschiedlichen Bereichen wie Ingenieurwissenschaften, Chemie, Physik, Biologie bis hin zu den Geistes- und Nachhaltigkeits­wissenschaften, die uns ermöglicht, gemeinsam Konzepte für vollständig neuartige Materialsysteme zu entwickeln, die ohne jegliche Energiezufuhr von außen agieren und sich an wechselnde Umweltbedingungen anpassen können.

Die Clusterinitiative livMatS hat sich zum Ziel gesetzt, bioinspirierte Materialsysteme zu entwickeln, die sich an unterschiedlichste Umgebungen anpassen können und sich selbst mit sauberer Energie versorgen. Sie stützt sich auf das Freiburger Zentrum für interaktive Werkstoffe und bioinspirierte Technologien (FIT) und das Freiburger Materialforschungs­zentrum (FMF) der Universität sowie auf das gemeinsam mit den fünf Freiburger Fraunhofer-Instituten gegründete Leistungszentrum Nachhaltigkeit.

Interdisziplinäres Sprecherteam: Prof. Dr. Jürgen Rühe (Technische Fakultät, Sprecher), Prof. Dr. Anna Fischer (Fakultät für Chemie und Pharmazie, Stellv. Sprecherin), Prof. Dr. Thomas Speck (Biologische Fakultät, Stellv. Sprecher)

 

Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS)

We are very pleased that our cluster initiative „Living, adaptive and energy-autonomous material systems“, or LivMatS for short, has successfully overcome the first hurdle in selecting the clusters of excellence. We are now looking forward to further elaborating the proposal for this challenging topic and will devote a great deal of energy and attention to this task in the coming weeks and months. The interdisciplinary cooperation of colleagues from such diverse fields as engineering, chemistry, physics, biology as well as the humanities and sustainability sciences, which is necessary for this topic, is very attractive and exciting. It enables us to jointly develop concepts for completely new material systems that operate without any external energy supply and can adapt to changing environmental conditions.

The livMatS cluster initiative aims to develop bioinspired material systems that can adapt to a wide variety of environments and supply themselves with clean energy. It is based on the Freiburg Centre for Interactive Materials and Bioinspired Technologies (FIT) and the Freiburg Materials Research Centre (FMF) of the University of Freiburg as well as the Sustainability Center Freiburg, which was founded in cooperation with the five Fraunhofer Institutes in Freiburg.

Interdisciplinary team of spokespersons: Prof. Dr. Jürgen Rühe (Faculty of Engineering, spokesperson), Prof. Dr. Anna Fischer (Faculty for Chemistry and Pharmacy, vice spokesperson), Prof. Dr. Thomas Speck (Faculty of Biology, Vice spokesperson)

Die Sonderausstellung „baubionik – biologie beflügelt architektur“ wird vom 19.10.2017 bis 06.05.2018 im Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart, Schloss Rosenstein, gezeigt. Nicht die altbekannten Beispiele und Geschichten stehen im Vordergrund, sondern aktuelle Forschung: Die Ausstellung ist Teil und Schaufenster des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereichs „Biological Design and Integrative Structures – Analysis, Simulation and Implementation in Architecture“ (www.trr141.de). >> mehr zur Sonderausstellung

AVK-Innovationspreis 2017

PRESSEMITTEILUNG

Fleischfressende Pflanze inspiriert Architektur

Freiburger Forscher erhalten den AVK-Innovationspreis 2017 für bionische Fassadenverschattung

Der dritte Platz des AVK-Innovationspreises 2017 in der Kategorie „Forschung/Wissenschaft“ geht an ein Team unter Beteiligung von Prof. Dr. Thomas Speck, Dr. Simon Poppinga und M.Sc. Anna Westermeier von der Plant Biomechanics Group am Botanischen Garten sowie vom Freiburger Zentrum für interaktive Werkstoffe und bioinspirierte Technologien (FIT) der Universität Freiburg. Die beteiligten Arbeitsgruppen wurden unter mehr als 70 Bewerbungen für die Entwicklung der bionischen, gelenkfreien Fassadenverschattung „Flectofold“ nach dem Vorbild der fleischfressenden Wasserfalle (Aldrovanda vesiculosa) sowie der Streifenwanze (Graphosoma italicum) geehrt. Die Studie entstand in Kooperation mit Kolleginnen und Kollegen vom Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE), vom Institut für Textil- und Fasertechnologien (ITFT), vom Institut für Baustatik und Baudynamik (IBB) (alle Universität Stuttgart), vom Institut für Evolution und Ökologie (Universität Tübingen), sowie von den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung (DITF). Die AVK (Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. und AVK-TV GmbH) prämiert im Rahmen vom „International Composites Congress“ in Stuttgart herausragende Innovationen im Bereich Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) / Composites. Besonderer Wert wird dabei auf das Thema Nachhaltigkeit gelegt.

Der Flectofold ist eine hinsichtlich Bewegungsprinzip und Materialstruktur biologisch inspirierte gelenklose Fassadenverschattung für doppelt gekrümmte, komplexe Außenfassaden. Als biologische Ideengeber wurden die fleischfressende Wasserfalle (Aldrovanda vesiculosa) und die Streifenwanze (Graphosoma italicum) herangezogen. Inspiration für den gelenkfreien und effizienten Bewegungsmechanismus des Flectofolds war die schnelle Fangbewegung von Aldrovanda, welche anhand von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen analysiert wurde. Die Bewegung wurde in mehreren Schritten abstrahiert und als „curved-line-folding“-Prinzip in die Technik übertragen. Hier sind zwei steife Flügel und eine steife, elliptisch geformte Mittelrippe durch eine Biegezone mit geringerer Steifigkeit verbunden. Die Durchbiegung der Mittelrippe initiiert das Auf- und Zuklappen der Flügel. Mittels computergestützten Simulationen konnte gezeigt werden, dass der Radius der Mittelrippe die für die Bewegung notwendige Aktuierungsenergie und gleichzeitig die Stabilität unter Wind- und Schneelasten bestimmt. Beim Flectofold wurde diesbezüglich auf ein ausgewogenes Verhältnis geachtet. Die funktionelle Morphologie des Wanzenflügels, welche ein gelenkloses Falten ermöglicht, wurde mittels verschiedener mikroskopischer Methoden untersucht. Die Resultate gaben Aufschluss über mögliche Gestaltungsrichtlinien für den Laminataufbau von faltbaren Faserverbundkunststoffen.

Der Flectofold wurde initial als Fassadenverschattungssystem insbesondere für doppelt gekrümmte Außenfassaden konzipiert. Das Funktionsprinzip lässt sich prinzipiell aber überall in der Technik einsetzen, wo bewegliche und wartungsarme Klapplamellen oder Regler benötigt werden, wie sie etwa in Lüftungsklappen, Öffnungs- oder Schließklappen oder adaptiven Klappmechanismen für Luft- und Raumfahrttechnik vorkommen. In diesem Zusammenhang ist vor allem die Bewegungsverstärkung basierend auf dem „curved-line-folding“ interessant, bei der eine relativ geringe Verformung der Mittelrippe zu einer großen Bewegung der Flügel führt. Der Flectofold wird mit einem pneumatischen, textilen Kissen, das hinter der Mittelrippe liegt, aktuiert. Durch Aufbau von lediglich 0,3 bar Luftdruck im Kissen werden im Flectofold große Bewegungen realisiert, die mit keinem anderen heutigen technischen System erreicht werden können. Herkömmliche Verschattungssysteme bestehen im Gegensatz zum Flectofold aus mehreren Einzelteilen, die über mechanische Gelenke miteinander verbunden sind. Je komplexer die Krümmungen der Außenfassaden, desto mehr Verbindungselemente sind erforderlich. Die häufigste Versagensursache solcher Systeme ist mechanischer Abrieb in den Gelenken, wodurch die Dauerfestigkeit der Systeme herabgesetzt und Wartungen notwendig sind. Der Flectofold kommt ohne Gelenke aus, so dass das gesamte System störungsarm betrieben werden kann.

 

Preisträger:

Prof. Dr. Thomas Speck, Dr. Simon Poppinga & M.Sc. Anna Westermeier (Plant Biomechanics Group Freiburg / Botanischer Garten der Universität Freiburg), M.Sc. Larissa Born (ITFT Universität Stuttgart), Prof. Dr. Götz Gresser & Prof. Dr. Markus Milwich (Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) Denkendorf), Prof. Dr. Manfred Bischoff & M.Sc. Renate Sachse & (IBB Universität Stuttgart), Prof. Dr. Jan Knippers, M.Sc. Axel Körner, M.Sc. Anja Mader, M.Sc. Saman Saffarian & Dipl.-Ing. Gundula Schieber & (ITKE Universität Stuttgart) und Prof. Dr. Oliver Betz & M.Sc. Paavo Bergmann (Universität Tübingen)

 

Kontakt:

Prof. Dr. Thomas Speck
Plant Biomechanics Group
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-2875
E-Mail: thomas.speck@biologie.uni-freiburg.de

Bionik @ SFR

Am Donnerstag, den 28. September 2017 um 22:25 Uhr sendet das Schweizer Fernsehen (SRF) in der Sendung „Einstein“ einen Bericht zur Bionik-Forschung. Der Beitrag „Faszination Bionik: Vom Genie der Natur lernen“ beschäftigt sich mit folgenden Themen: Hauswände, an denen das Wasser abperlt, hochsensible Feuermelder, schnelle Wundheilung. >> mehr

Multifunctional Materials

The Multifunctional Materials  is a new  multidisciplinary journal positioned to serve an emerging field that now connects the materials science, physics, chemistry, bioscience and engineering communities, as well as industry. The journal is now open for submissions, with the aim of publishing its first articles in early 2018. The journal will be free to read for individual users, universities, and academic research institutes throughout next year. >>Website

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