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Ingo Rechenberg

Ingo Rechenberg. PowerPoint-Folien zur 11. Vorlesung „Bionik I“. Die Zukunft der Bionik Eine bionische Welt im Jahr 2099. Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle gestattet. Die Zukunft der Bionik. Photobiologische H 2 -Produktion.

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Presentation Transcript

  1. Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 11. Vorlesung „Bionik I“ Die Zukunft der Bionik Eine bionische Welt im Jahr 2099 Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle gestattet

  2. Die Zukunft der Bionik

  3. Photobiologische H2-Produktion Photosynthese Wie lässt sich der „zukünftige Energieträger“ Wasserstoff vor dem Einbau in das Kohlenhydrat abfangen ?

  4. Die photosynthetische Wasserspaltung erfolgt … Möglichkeit des Abfangens nicht so . . . sondern so !

  5. Vegetative Zelle O2 H2O N2 H2 Heterocyste Vegetative Zellen Nostoc muscorum Heterocysten NH4 Wasserstoffproduktion in der Natur

  6. O2 Vegetative H2O Zelle Heterocyste Purpurbakterie N2 H2 Grundprinzip der photobiologischen H2-Produktion

  7. Purpurbakterien Algen Photo-Bioreaktor in der Wüste Erg Chebbi (Südmarokko) Solarzelle H2-Gefäß Verdunstungskühler

  8. 7 Tage H2-Produktion in der Sahara

  9. Grünalgen und Purpurbakterien müssen in Zukunft künstliche lebende System bilden Bionisches Modell für eine solare H2-Produktion

  10. „Heliomiten“ in der Sahara Vision einer 100 kW Bio-Wasserstoff-Farm

  11. Mikro Air Vehikel (MAV) 15 cm

  12. Größe 20cm, Gewicht 11,5g Flugzeit 6min 17s (Weltrekord im Nov.2001) MicroBat (Caltech, USA)

  13. Der Nanoflyer (8,5 cm Ø - 2,7 g) von Petter Muren mit Infrarot-Fernsteuerung

  14. Aug. 2004 Foto Ingo Rechenberg Flug in die Dünen der Sahara

  15. Foto Ingo Rechenberg Flug in den Dünen der Sahara

  16. = 2 m/s v wind ( ) mars MAV Marsmission Erde: gerde= 9,81 m/s2, rerde= 1,225 kg/m3, perde= 1013 hPa Mars: gmars= 3,69 m/s2, rmars= 0,020 kg/m3, pmars= 8 hPa

  17. Bionik im Jahre 2099

  18. 2099: Die gereiften Automobile werden eingefahren

  19. Spanen versus Wachsen Spanende Fertigung 2005 Wachsende Fertigung 2099 Bionik-Bad Das neue Zeitalter der Fertigung

  20. Von „Makro“ zu „Nano“ Skalierer Maßstabsänderung durch skaliertes Wachstum

  21. Sich selbst reproduzierende Moleküle nach Julius Rebek

  22. Dissoziation Sich selbst reproduzierende Moleküle nach Julius Rebek

  23. Dissoziation . . . Sich selbst reproduzierende Moleküle nach Julius Rebek

  24. Selbst replizierender Mechanismus nach Lionel S.Penrose

  25. Grundbausteine

  26. Samenbaustein ! Oh ! Grundbausteine

  27. Samenzahnrad Replikationsbad

  28. Von-Neumann-Architektur für ein sich selbst replizierendes System

  29. Zusammenbau Teile Fertigung Chemie-Technik Chemie-Technik Teile Fertigung Zusammenbau NASA-Studie für eine sich selbst replizierende Mondfabrik

  30. Von-Neumann-Sonden auf dem Weg Terraleben breitet sich aus

  31. Replionik Wissenschaft selbst replizierender Strukturen Auxonik Wissenschaft wachsender Strukturen Zwei neue Disziplinen der Bionik im 21sten Jahrhundert

  32. Morphofluid nachfüllen Morphokeim einsetzen Produkt anwählen Aus der Betriebsanleitung für den MorphoJet 7 Phänodukt entnehmen

  33. Streichen Formieren Ernten Der selbstorganisierende Solaranstrich

  34. Anisotrope Selbstverfestigung in Richtung der Spannungstrajektorien Ossit® NovoOssit® Zusätzlich Eigenschaft der Selbstheilung Zwei bionische Werkstoffe im 21sten Jahrhundert

  35. Selbstausrichtung - Knochenbälkchen

  36. 5 0 2 , 0 t 5 t , t 5 Ossit®-Brücke am Eröffnungstag 2099 20 Tage später 40 Tage später 60 Tage später Selbst-Strukturierung einer Ossit®-Brücke unter zunehmender Belastung

  37. Künstliche Marienkäfer Vorbild für eine „bionische Putzschabe“

  38. Cochloid beim Fensterputzen

  39. Flugmaschinen, die schwerer sind als Luft, sind nicht möglich L. K. (1895) Lord Kelvin

  40. … An diesen Bienen fiel zunächst die Größe auf. Sie waren zwar nicht so groß wie jene, denen Gulliver in Brodingnag begegnete und gegen die er sich mit dem Degen verteidigte, jedoch bedeutend größer, als eine Biene oder auch eine Hornisse ist. Sie hatten etwa den Umfang einer Walnuss, die noch in der grünen Schale steckt. Die Flügel waren nicht beweglich wie Vogel- oder Insektenflügel, sondern sie waren als starrer Saum um den Körper herumgeführt, also eher Stabilisierungs- und Tragflächen. Roman (1957) … Zapparoni, dieser Teufelskerl, hatte wieder einmal der Natur ins Handwerk gepfuscht… Wahrscheinlich saß er dort behaglich bei seinen Büchern und verfolgte zuweilen auf dem Bildschirm, was ihm der Rauchgraue sendete.

  41. Der Traum von der ferngesteuerten künstlichen Libelle

  42. Der Traum vom autonomen Schwarm künstlicher Libellen

  43. Künstliche Libellen inspizieren einen Abwasserkanal

  44. Lokale Kartoffelkäfer-Elimination durch eine künstliche Libelle mit (Z-3-hexen-1-ol)-„Grünblattduft“-Sensor

  45. 25mm Das MFI-Projekt Mikromechanisches Flug Insekt Universität Berkely

  46. There's plenty of room at the bottom Richard Feynman (1959) Größe: 0,25 mm Federflügler (Ptenidium sp.)

  47. Bionische Herausforderung: Künstliches Bewusstsein (KB)

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