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Selbstreparierende Materialien

Bionik: Pflanzen als Vorbilder für selbstreparierende Materialien

Welch verlockende Idee: Alltagsprodukte, die sich selbst reparieren. Noch ist das zwar Zukunftsmusik … >>weiterlesen auf BIOPRO BW

Review: Superhydrophobic surfaces

W. Barthlott, M. Mail and C. Neinhuis published a review about „Superhydrophobic hierarchically structured surfaces in biology: evolution, structural principles and biomimetic applications“ in

PhD-Position @ Uni Freiburg

Innovative Training Network “PlaMatSu” (722842 — PlaMatSu — H2020-MSCA-ITN-2016/H2020-MSCA-ITN-2016) for Plant-inspired materials and surfaces

 

PhD Student (Biology) [Job-ID: PlaMatSu-Freiburg-2]
The project at the Plant Biomechanics Group Freiburg (University of Freiburg) will involve the characterization of the robustness of cuticle surface properties against changes in geometrical configurations, as well as the analysis of the dependency of cuticle functionalities on variations of the internal pressure of epidermal cells. The position and project are part of the Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Network »Plant-inspired Materials and Surfaces« – PlaMatSu (www.plamatsu.eu).

 

Description
The Plant Biomechanics Group Freiburg (Prof. Speck) invites applications for the position of a PhD student (m/f, Early Stage Researcher) for the project Design Spaces of Wrinkled Cuticle
Surfaces in the domains of biological and bioinspired functional surfaces. The study will involve the characterization of the robustness of cuticle surface properties against changes in geometrical configurations (e.g. by measuring walking-friction forces of insects on plant leaves), as well as the analysis of the dependency of cuticle functionalities on variations of the internal pressure of epidermal cells. PlaMatSu brings together plant biologists, polymer scientists and soft matter physicists to explore the cuticle of plant petals and plant leaves and to develop novel bio-inspired materials and surfaces. Applicants must have a MSc or equal degree in Biology, Biomimetics or a related field. Excellent skills in plant biology and a solid basic knowledge of mathematics and physics are expected. Knowledge and experience in microscopic methods and mechanical testing, as well as good knowledge about plant diversity, and experience in the field of functional morphology are an advantage. Enthusiasm for top-quality research as well as good oral and written English communication skills are a must. Proficiency in German is an asset. Only candidates who meet the Marie Skłodowska-Curie mobility rules can be considered. In the Plant Biomechanics Group situated at the University of Freiburg and member of the Competence Network Biomimetics the main focus of the research is the quantitative analysis of the relationship of form, structure and function in plants and plant organs, and the transfer of principles into innovative bio-inspired technical products. With their competences the scientists of the group cover the whole value chain from basic biological research to the development of biomimetic products on a lab-bench scale. We offer a uniquely stimulating interdisciplinary research environment at the interface of biology, materials science and polymer chemistry, state-of-the-art laboratories, excellent working conditions, a competitive salary, and outstanding career prospects. As a member of PlaMatSu, the successful candidate will also benefit from a multitude of training opportunities in an international setting, including secondments at leading academic and/or industrial partners.

 

Contact

Please send your complete documentation (reference PlaMatSu-Freiburg-2; including letter of motivation, CV, copies of pertinent certificates, and contact details of two references) until 15.12.2016 to: plamatsu@unifr.ch, stating the job-ID in the subject line. The successful candidate is expected to start as early as possible. For additional information about the position, please contact Prof. Thomas Speck (thomas.speck@biologie.uni-freiburg.de), Dr. Marc Thielen (marc.thielen@biologie.uni-freiburg.de) or the PlaMatSu project manager Dr. Barbara Fraygola (barbara.fraygola@unifr.ch).

ÖZV-Journalistenpreis 2016

Alexander Peer wurde am 10.11.2016 mit dem rennomierten
ÖZV-Journalistenpreis 2016 in der Kategorie „Wissenschaft,
Technik und Forschung“ ausgezeichnet. >> mehr

Er erhielt diese Auszeichnung des Österreichischen
Zeitschriften- und Fachmedienverbandes für seinen in der
österreichischen Architekturzeitschrift „a3 Das Baumagazin“
im Jahre 2015 erschienenen Artikel „Die Natur als
Architekt“. In diesem Artikel wird auch die bionische
Fassadenverschattung Flectofin vorstellt, die in
Zusammenarbeit der Plant Biomechanics Group/Botanischer
Garten Garten (Univ. Freiburg), des Instituts für
Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerdens (Univ.
Stuttgart) und des ITV Denkendorf entwickelt wurde. >> mehr

Koordinator/in @ Uni Freiburg

Die Universität Freiburg sucht
eine/n Koordinator/in für die Erstellung einer Antragsskizze und zur Vorbereitung eines Clusterantrags
Vollzeitstelle
Die Vergütung erfolgt nach TV-L E13.
Eintrittstermin: 01.12.2016
Befristet bis: 30.09.2017

>> mehr Informationen

Farben durch Nanotechnologie

Die Farbe der blauen Vogelspinne ist keine Pigmentfarbe, sondern entsteht durch Nanostrukturen. Diese Farben inspirierten Wissenschaftler unter Beteiligung des KIT zur Entwicklung von blickwinkelunabhängigen, effektvollen Farben für die Textil-, Verpackungs- und Kosmetikindustrie. >> mehr

Winner of Int. Bionic Award 2016

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Winner Team of Int. BionicAward 2016 © Plant Biomechanics Group Freiburg

Inspired by the Texas horned lizard’s skin, innovative capillary surface structures enable (uni)directional liquid transport for applications ranging from lubrication to lab-on-a-chip. The interdisciplinary winner team brings together competencies from several scientific disciplines. >> more (in German)

Gold Award: 3-Legged Junction

Gold Award 2016 in the Category Surface and Technology for the Bionic 3-Legged Junction

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Bionic 3-Legged Junction ©Plant Biomechanics Group Freiburg

 

Auf der ‘Materialica 2016’, die im Rahmen der e-Move-Messe auf der expoMunich stattfand, wurden Prof. Thomas Speck & Dr. Tom Masselter (Plant Biomechanics Group (PBG) & Botanischer Garten, Universität Freiburg), Prof. Markus Milwich (Hochschule Reutlingen & ITV Denkendorf, Dipl.-Ing. Simon Küppers & Dipl.-Ing. Lena Müller (Insitut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) Denkendorf), Prof. Christoph Neinhuis (Institut für Botanik und Botanischer Garten, TU Dresden) und Prof. Maik Gude, Dipl.-Ing. Andreas Gruhl & Dipl.-Ing. Holger Böhm (Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), Technische Universität Dresden) für die Entwicklung einer dreiarmigen Faserverbundverzweigung nach dem Vorbild der Verzweigungen des Drachenbaums mit dem ‘Materialica Design+Technology Gold Award’ in der Kategorie „Surface and Technology“ ausgezeichnet.

Inspiriert wurde die Entwicklung durch die Form und die innere Struktur der Verzweigungen des Drachenbaums (Dracaena marginata). Hierbei haben vor allem die Anordnung und der Verlauf der von mechanisch sehr stabilen, verholzten Faserbündeln begleiteten Leitgewebebündel im Bereich der Astanbindung die bionische Umsetzung beeinflusst. Diese Faserbündel zeigen eine lastadaptierte Anordnung und die in den Seitenast führenden Bündel umfassen vor ihrer Abzweigung den Hauptstamm typischer Weise um über 180°. Durch diese innere Struktur können die Seitenäste des Drachenbaums hohe Biegelasten aufnehmen und zeigen im Versagensfall ein gutmütiges Bruchverhalten. Hierbei kommt es zu mehreren Vorversagensereignissen, nach denen sich das System jeweils wieder stabilisiert, wodurch bis zum finalen Versagen große Energiemengen absorbiert werden können („Fail-Safe-Mechanismus“). All diese Eigenschaften, die in der Plant Biomechanics Group Freiburg untersucht wurden, und die ausgeprägte Fasermatrixstruktur des Drachenbaums (Abb. 1) machten diese Pflanzen zu einem idealen Ideengeber für die Entwicklung einfach und mehrfach verzweigter Faserverbundstrukturen.

Bei der Entwicklung des Geflechts und des Flechtverfahrens im ITV Denkendorf und im ILK der TU Dresden wurde nicht nur Wert auf einen optimal kraftflussgerechten Faserverlauf im Zwickel des Geflechts gelegt. Ziel war es darüber hinaus, ein Geflecht zu entwickeln, bei dem es möglich ist für die Verzweigungsäste in Summe mehr Fäden verwenden zu können, als im Hauptast vorhanden sind, ohne offene Faserenden im Bauteil zu haben. Diese hat den Vorteil Strukturen zu erzeugen, bei denen es einen durchgehenden Hauptpfad gibt von dem, ohne das Bauteil durch das Reduzieren der Faseranzahl im Hauptpfad bzw. durch offene Faserenden von hinzugefügten Fäden zu schwächen. Bei hinzugefügten Fäden würde es außerdem zu einer lokalen Überdimensionierung der Verzweigung kommen. Das Verfahren wurde zum Patent angemeldet (DE102013223154A1). Die potentiellen Anwendungsbereiche einer solchen verzweigten, geflochtenen Struktur (Abb. 2) sind vielfältig und umfassen beispielsweise Fahrzeug- und Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, sowie Architektur und Bauwesen – hier z.B. ausgegossen mit Leichtbauzement.

Danksagung: Das Projekt wurde/wird von der Deutschen Forschungs­gemeinschaft im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1420 ‘Biomimetic Materials Research: Functionality by Hierarchical Structuring of Materials’ und des Sonderforschungsbereichs TRR 141 ‘Biological Design and Integrative Structures – Analysis, Simulation and Implementation in Architecture’ gefördert.

 

Weiterführende Informationen:

T. Masselter, L. Hesse, H. Böhm, A. Gruhl, H. Schwager, J. Leupold, M. Gude, M. Milwich, C. Neinhuis & T. Speck (2016): Biomimetic optimisation of branched fibre-reinforced composites in engineering by detailed analyses of biological concept generators. – Bioinspiration and Biomimetics 11(5): DOI:10.1088/1748-3190/11/5/055005

T. Speck & M. Milwich (2016): Faserbasierte Materialien und Strukturen in Biologie und Technik.- TextilPlus, 5/6: 6 – 10.

L. Müller, M. Milwich, A. Gruhl, H. Böhm, M. Gude, T. Haushahn, T. Masselter, H. Schwager, T. Neinhuis & T. Speck (2013): Biomimetically optimized branched fiber composites as technical components of high load capacity. – Technical Textiles, 56/5: 231 – 235.

Deutsche Version:

L. Müller, L., Milwich, M., Gruhl, A., Böhm, H. Gude, M., Haushahn, T., Masselter, T., Schwager, H., Neinhuis, C. & Speck, T. (2013): Biomimetisch optimierte verzweigte Faserverbundstrukturen mit hoher Tragfähigkeit. – Melliand Textilberichte, 2: 88 – 93.

Dolphin’s Ring Bubbles

Dolphins can expel air from their blowhole to form ring bubbles. Most talented dolphins are likely to anticipate their action by both adjusting a suitable air pressure inside their lungs and controlling their muscular flap for an adequate opening timing of their blowhole. … >> more

Biomimetics (ISSN 2313-7673) is an international open access journal regarding biomimetics research which published quarterly online by MDPI.

Scope: Biomimetics invites submissions on a wide range of topics, including but not limited to:

  • Nanotribology, nanomechanics, micro/nanoscale studies
  • Plant biomechanics
  • Tissue engineering
  • Biomimetic mechanism & design
  • Biomedical science
  • Biomimetic Robotics
  • Biofabrication and characterisation
  • Bio-inspired, biomedical and biomolecular materials
  • Artificial products
  • Bio-inspired chemistry

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