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Bionik - die genialsten Erfindungen der Natur [zurück zur Übersicht]

VorschauDie 6. Klassen des DJD-Gymnasiums und der DJD-Realschule besuchten im Rahmen des Unterrichts in Biologie, Physik und Natur und Technik die interaktive Ausstellung „Bionicum - Ideenreich Natur" im Tiergarten Nürnberg ...

... begleitet von Lehrkräften in naturwissenschaftlichen Fächern: Studienrätin Katharina Gadomski, Studienrätin Bettina Koller, Oberstudienrätin Doris Riedel und Studienrätin Gaby Tröster.

Die Wissenschaft Bionik untersucht und entschlüsselt Technologien von Organismen jeglicher Art, um daraus vielfältige technische Errungenschaften für den Menschen zu schaffen. Bei einer Führung durch die Ausstellung wurden Originalexponate gezeigt, Experimente zum Mitmachen angeboten, sowie spannende Hintergrundinformationen geliefert. Der unerschöpfliche Ideenreichtum der Natur kann verblüffend einfache technische Lösungen aufzeigen.

Bekannte Beispiele für angewandte Bionik sind der Klettverschluss nach dem Prinzip der Klettpflanze oder der Lotuseffekt, d.h der Selbstreinigungseffekt der Blätter der Lotuspflanze, wobei kugelige Wassertropfen Verschmutzungen vom Blatt entfernen.

Die Haut des Sandfisches (Echse) ist Vorbild für neue technische Materialien, deren Oberflächen sich nicht durch Sand oder Staub abnutzen und deshalb auch nicht matt werden.
In der Natur sorgt ein Verbund von Fasern und Füllstoff dafür, dass Organismen Belastungen optimal standhalten. Der Verlauf von Stahlstreben beim Pariser Eifelturm orientiert sich am inneren Aufbau von Knochen und spiegelt das Prinzip der Leichtigkeit und Stabilität wieder.

Die Sonderausstellung „Natur trifft Architektur“ zeigt in anschaulicher Weise, dass sich auch Architekten von den genialen Bauplänen der Natur inspirieren lassen. So wurden bereits Gebäude nach dem Vorbild von Seeigel, Hummer oder Fichtenzapfen fertiggestellt.

In der Molekularen Bionik versuchen Forscher nach den Vorbildern von Spinnenseide, Geckofuß und Muscheln neue Materialien zu entwickeln. So könnte Spinnenseide Pistolenkugeln stoppen, Klebebändchen nach Vorbild des Geckos lassen sich rückstandslos entfernen, Muschelkleber schützt vor Paradontose und Perlmut wird Baustoff der Zukunft.

Besonders anschaulich und interessant war auch ein Bionik-Memory, bei dem das Vorbild aus der Natur der entsprechenden Lösung durch die Ingenieure zugeordnet werden musste.

Absolutes Highlight des ersten Teils der Veranstaltung war der menschenähnliche Roboter Nao.
Nachdem er aus seinem Erholungsschlaf erwacht war, konnte er sich auf Kommando bewegen oder ein Gedicht aufsagen bzw. singen. Durch visuelle Sensoren ist es ihm möglich, seinem Gegenüber durch den Raum zu folgen. Schließlich motivierte er die Besucherinnen, mit ihm zu tanzen, was sehr lustig war und allen viel Freude bereitete.

Beim zweiten Teil der Exkursion schlüpften die Mädchen in die Rolle der Forscherinnen. Der "Bionische Rundgang" hatte das Ziel, selbstständig anhand bestimmter Stationen den Zusammenhang zwischen biologischem Vorbild und technischer Umsetzung zu ermitteln. Die Mädchen erkannten, dass der Knochenbau der Giraffen Grundlage für die Konstruktion des Pariser Eifelturms war.

Auch von den kleinen Blattschneiderameisen, die über Duftspuren kurze Wege anzeigen, kann man vieles für die Verkehrsführung und Stauvermeidung lernen. So könnten untereinander kommunizierende Navigationsgeräte den Fahrer auf schnelleren Wegen leiten. Die kleinen Insekten leben im Manatihaus, in dem auch viele exotische Tiere und Pflanzen bewundert werden konnten.

Im "Blauen Salon" erhielten die Schülerinnen einen Einblick in die Unterwasserwelt der Delfinlagune und erfuhren viele interessante Fakten über die Meeressäugetiere. Delfine verwenden bei der Ortung von Gegenständen und der Kommunikation immer zwei Signale gleichzeitig, die ihnen erlauben, die Informationen, die durch die unterschiedlichen Wasserschichten verzerrt werden, zu decodieren. Angelehnt an die Technik der Delfine wurde ein Unterwassermodem entwickelt, das Signale eines Erdbebenmessgeräts störungsfrei übermittelt und so zuverlässig und schnell vor Tsunamis warnt, die durch Seebeben entstehen können.

Bei herrlichster Frühjahrssonne wurden dann noch weitere Teile des Tiergartens erkundet, und so manch eine Jungforscherin konnte das erste Eis in diesem Jahr genießen.

Abschließend kann man sagen, dass es ein spannender und lehrreicher Schultag im Tiergarten Nürnberg war, bei dem viele neue Einblicke in die faszinierende Welt von Natur und Technik gewonnen wurden.

(djd-Bericht vom 04.05.2017/rid, gad; Fotos: djd)

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