Bionik (Biomimikry oder Biomimetik)
Bionik bezieht sich auf vom Menschen geschaffene Prozesse, Substanzen, Geräte oder Systeme, die die Natur imitieren.
Die Kunst und Wissenschaft, bionische Apparate zu entwerfen und zu bauen, wird auch als auch Biomimikry, Biomimetik oder Biomimese bezeichnet, da sie biologische Systeme nachahmt. Das Gebiet ist von besonderem Interesse für Forscher in der Nanotechnologie, Robotik, künstlichen Intelligenz (KI), der medizinischen Industrie und dem Militär.
Einige biomimetische beziehungsweise bionische Verfahren sind bereits seit Jahren in Gebrauch. Ein Beispiel ist die künstliche Synthese von bestimmten Vitaminen und Antibiotika. In jüngerer Zeit wurden biomimetische Verfahren für die Entwicklung von Bildverarbeitungssystemen, maschinellen Hörsystemen, Signalverstärkern, Navigationssystemen und Datenkonvertern vorgeschlagen.
Ein neuronales Netzwerk ist ein biomimetisches System, das durch Assoziationen und fundierte Vermutungen funktioniert und das aus seinen eigenen Fehlern lernen kann. Ein Android ist ein humanoider Roboter, der so konstruiert ist, dass er dieselbe Grundform und dieselben kinetischen Fähigkeiten wie ein Mensch hat.
So wird die Biomimikry angewandt, um eine elektronische Nase zu ermöglichen:
Eine elektrische Nase erkennt die chemischen Bestandteile eines Geruchs und führt eine Analyse durch, um ihn auf der Grundlage dieser Informationen zu identifizieren. Jeder Geruch setzt sich aus Molekülen zusammen, und jedes Molekül hat eine bestimmte Größe und Form, die einem ähnlich großen und geformten Rezeptor in der menschlichen Nase entspricht.
Wenn bestimmte Rezeptoren in der menschlichen Nase ihre passenden Moleküle erhalten, senden sie Signale an das Gehirn, das den mit diesen bestimmten Molekülen verbundenen Geruch identifiziert. Elektronische Nasen, die auf dem biologischen Modell basieren, funktionieren ähnlich: Sie ersetzen die Rezeptoren durch Sensoren und leiten das Signal nicht an das Gehirn, sondern an ein Softwareprogramm zur Verarbeitung weiter.
Weitere mögliche Anwendungen der Biomimetik sind Nanoroboter-Antikörper, die krankheitsverursachende Bakterien, künstliche Organe, künstliche Arme, Beine, Hände und Füße sowie verschiedene elektronische Geräte suchen und zerstören. Eine der faszinierenderen Ideen in diesem Zusammenhang sind sogenannte Biochips.
In diesem TED Talk erläutert die Wissenschaftsautorin und Biomimikry-Spezialistin Janine Benyus Biomimicry in action:
