Het bekendste voorbeeld van bionica is het klittenband gebaseerd op de klit. Hieronder vindt u nog een aantal mooie voorbeelden.
Probleem: Gevel wordt aangetast door vuil
Oplossing: Zelfreinigende verf geïnspireerd door lotusbladeren
Lotusbladeren blijven altijd schoon en droog ondanks dat ze groeien op modderige plaatsen. Nader onderzoek wees uit dat dit het gevolg is van de structuur van de bladeren. Deze bevatten microscopisch kleine wassen nopjes die water afstoten. Het water wordt door deze structuur in kleine druppeltjes verdeeld waarbij het vuildeeltjes insluit. Onder hun eigen gewicht rollen de druppels van het blad af, al het vuil in hun val meenemend. Door gevels te schilderen met verf voorzien van een dergelijke structuur regenen ze letterlijk schoon. Ook toe te passen op andere materialen zoals textiel en papier.
Probleem: Inefficiënte warmtewisselaars
Oplossing: Doorstroming zoals in bloedvaten, longen en bladnerven
Warmtewisselaars worden veelvuldig gebruikt in industriële processen, bijvoorbeeld voor warmteterugwinning, wat aanzienlijk scheelt in de energiekosten. Doordat de doorstroming in deze warmtewisselaars vaak verre van optimaal is, werken ze echter niet efficiënt. Dat vertaalt zich direct in een hogere energierekening. De bloedvaten en longen van ons eigen lichaam en de nerven van bladeren waren de inspiratiebron voor het FracTherm® optimalisatie algoritme, dat resulteert in een significante efficiencywinst voor warmtewisselaars.
Probleem: Energiezuinige klimaatbeheersing
Oplossing: Bouwen als de termieten
Sommige Afrikaanse termietensoorten ‘verbouwen’ hun eigen voedsel, namelijk schimmels. Deze schimmels zijn echter nogal gevoelig en gedijen alleen goed bij een temperatuur rond de 30°C. De schommeling van de buitentemperatuur is echter extreem als gevolg van het Afrikaanse landklimaat. Toch slagen de termieten er in de binnentemperatuur nagenoeg constant te houden door middel van ingenieuze ventilatie en andere klimaatbeheersing. Door de architectuur van het Eastgate Centre gebouw in Harare (Zimbabwe) op dezelfde manier te ontwerpen verbruikt het slechts 10% energie ten opzichte conventionele gebouwen en werd bovendien 10% van de totale bouwkosten bespaard op de installatiekosten. Tel uit je winst.
Probleem: Knallende hogesnelheidstrein
Oplossing: Optimale vorm geïnspireerd door de ijsvogel
De Japanse Shinkansen Bullet behoort met 300km/u tot de snelste treinen van de wereld. Op zijn weg komt de Shinkansen regelmatig tunnels tegen en daar deed zich een probleem voor: iedere keer als de trein een tunnel verliet was er een knal te horen, net als een vliegtuig dat door de geluidsbarrière gaat. De ‘bullet’ deed namelijk zijn naam eer aan en was gevormd als een stomme kogel. Daarmee drukte hij door de enorme snelheid alle lucht samen in de tunnel die er aan de andere kant vervolgens letterlijk uit knalde. Niet fijn voor de trein, de passagiers en de omwonenden in een straal van 1 km. De oplossing werd gevonden in de ijsvogel die heel soepel het water induikt door er als het ware in te ‘snijden’. Door de voorkant van de trein naar de snavel van het beestje te modelleren werd de trein niet alleen veel stillere, maar resulteerde ook in tot 10 procent meer snelheid en 15 procent minder energieverbruik.
Probleem: Vasthechten op gladde oppervlakken
Oplossing: Plakken als een gekko
De gekko is een hagedis die zonder moeite op gladde muren en plafonds loopt. Jaren heeft men gespeculeerd hoe dat toch kon: gebruikt het beestje lijm? Zuignapjes? Haakjes? Pas toen de voetjes onder een elektronenmicroscoop terecht kwamen werd het raadsel opgelost. Hun geheim bestaat uit miljoenen flexibele haartjes onder elke poot. Ieder minuscuul haartje heeft een aantrekkende kracht met het oppervlak waar het op loopt via de zogenaamde vanderwaalskrachten. Hoewel de aantrekkingskracht van elk haartje gering is, is het totale effect van de miljoenen haartjes voldoende om deze reptielen ondersteboven te laten bungelen, zelfs aan één pootje. Toepassingen zijn te vinden in gekko-plakband, gekko-robots om ramen van wolkenkrabbers te wassen en andere zaken waarin het fijn is te ‘plakken’.
Probleem: Brandstofbesparing voor auto’s
Oplossing: Betere aerodynamica geïnspireerd door de koffervis
De merkwaardig gevormde koffervis doet zijn naam eer aan. Ondanks dat de vis er uit ziet als een soort kubus is deze tropische vis zeer aerodynamisch. Mercedes ging met het kofferdesign aan de slag en kwam tot de ontdekking dat deze vorm zorgt voor de laagste luchtweerstand ooit behaald met een auto. Daarnaast blijkt de constructie zo sterk te zijn dat minder materiaal nodig is en dus een gewichtsbesparing. Het resultaat is een ‘bionic car’ die 20% minder brandstof nodig heeft. Nadeel: de auto is niet moeders mooiste.
Probleem: Verbrijzelde botten herstellen
Oplossing: Lijm geïnspireerd door de mossel
Als een dierbare vaas in stukken valt lijmen we de scherven weer aaneen. Dat zou je ook willen met de botsplinters van een verbrijzeld bot. Je moet dan wel lijm hebben die biologisch afbreekbaar is, geen reacties veroorzaakt en in de waterige en zoute oplossing binnen het lichaam kan functioneren. De mossel brengt hier uitkomst. Mossels kunnen zich uitstekend vasthechten aan objecten in turbulent zeewater. Daarvoor gebruiken ze zogenaamde byssusdraden bestaande uit bijzondere eiwitten. Op basis hiervan is supersterke biolijm mogelijk. Uiteraard ook te gebruiken als ‘gewone’ lijm.
Zie voor meer inspiratie de site http://www.bionicacentrum.nl/
