Der Fachausschuss „Bio-inspirierte und ­interaktive ­Materialen“

Haben Sie Fragen oder wollen sich aktiv in den Ausschuss einbringen? 

Senden Sie uns Ihre Anfrage an: fachgremien@dgm.de

Dokumenten-Center

Bio-inspirierte und interaktive Materialien
Fachausschuss


Zugriff verweigert



Nach der Natur. Bioinspirierte Materialen

Die Entwicklung von bioinspirierten Materialien ist ein moderner interdisziplinärer Ansatz der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik mit dem Ziel, Vorbilder für technische Anwendungen in der Natur zu identifizieren, zu verstehen – und basierend darauf neue Lösungen zu etablieren. Es werden jene optimierten Lösungen analysiert, die die Evolution für bestimmte mechanische, strukturelle oder organisatorische Probleme entwickelt hat, um die gefundenen Prinzipien dann aufbereitet und in einer abstrahierten Form der Technik zugänglich zu machen.

Bioinspiration ist auf unzählige Felder und Bereiche anwendbar. Die Entwicklungen reichen vom berühmten „Lotus-Effekt“ für schmutzabweisende Oberflächen oder den Klettverschluss über Implantatbeschichtungen aus biotechnologisch hergestellter Spinnenseidebis hin zu Riblet-Folien, deren Schuppenstruktur der Haut von Haien nachempfunden ist, um Luftwiderstände zu verringern. Die Innovationsmöglichkeiten sind deshalb gerade auf diesem Disziplinen überschreitenden Gebiet immens - eine Erkenntnis, die sich auch in immer mehr Industrieunternehmen durchsetzt.

Neue Wege jenseits der Konventionen

Für die Analyse von biogenen Materialien und den Erkenntnistransfer in die Anwendung ist eine enge, intensive und offene Zusammenarbeit verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen untereinander und mit der Industrie unabdingbar. Hier gilt es insbesondere, interdisziplinäre Hemmnisse zwischen Natur- und Ingenieurwissenschaften zu überwinden. Zudem müssen Unternehmen noch stärker als bisher dafür gewonnen werden, traditionelle Verfahren durch neuartige bioinspirierte Ansätze und Prozesse zu ersetzten.

Inhaltlich gilt es in Zukunft, insbesondere die Wechselwirkung zwischen Organismen und Materialien besser zu erforschen. Die Kenntnis der Steuerung molekularer Wechselwirkungen, bzw. von Organisations- und Materialbildungsprozessen wird es erlauben, anwendungsnahe, komplex strukturierte und multifunktionelle Materialien zu generieren, die auf konventionelle Weise nicht hergestellt werden können.
Derzeit ist das Wissen über die Materialgenese und Prozessprinzipien aus der belebten Natur nur für wenige ausgewählte, bereits etablierte Materialbeispiele so weit fortgeschritten, dass eine Übertragung auf industrielle Herstellungsprozesse möglich ist. Eine Ausweitung auf weitere Beispiele und Materialien stellt eine große Herausforderung für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsvorhaben dar.