22. Oktober 2016 von OS
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)
19. Oktober 2016 von OS
Gold Award 2016 in the Category Surface and Technology for the Bionic 3-Legged Junction
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.
10. Oktober 2016 von OS
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
6. Oktober 2016 von OS
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:
4. Oktober 2016 von OS
Bioinspiration & Biomimetics Highlights of 2015 presents an article with a new mechanism for passive wing morphing of flapping wings inspired by bat and bird wing morphology. >> more
29. September 2016 von OS
Auf Wikipedia findet sich ein neuer Artikel zum Thema „Self-healing Materials„, der im Rahmen des EU-Projekts SHeMat entstanden ist. Wissenschaftler verschiedener Disziplinen (Biologen, Chemiker, Ingenieure …) haben ihr Wissen zusammengetragen und neben vielen chemischen Wirkprinzipien auch die Entwicklung bio-inspirierter selbstreparierender Materialien dargestellt.
28. September 2016 von OS
26. September 2016 von OS
A new grasping method for convex objects, using almost exclusively shear forces, is presented by scientists from the Standford University. >> publication
23. September 2016 von OS
Die Hochschule Reutlingen ist seit Sommer 2016 neues Trägermitglied des Kompetenznetzes Biomimetik. Prof. Dr. Markus Milwich bringt als Mitarbeiter am ITV Denkendorf und Dozent an der Hochschule Reutlingen seine Kompetenzen und langjährigen Erfahrungen im Bereich technischer Textilien und bionischer Innovationen in das Kompetenznetz ein.
21. September 2016 von OS
Donnerstag, den 22.09.2016, ab 17:15 Uhr
Kursraum 09, Biologie II/III, Schänzlestr. 1, 79104 Freiburg
Prof. Dr. Thomas Speck
(Sprecher Kompetenznetz Biomimetik, Botanischer Garten, Universität Freiburg)
Begrüßung
Prof. Dr. Markus Milwich
(Hochschule Reutlingen)
Faserbasierte und textile Techniken für die Biomimetik
