Als Kind hatte ich eine „Käferkiste“ - einen kleinen, hausgemachten Behälter aus Drahtgeflecht und ein paar Holzstücken. Während des Sommers würde ich versuchen, diese Kiste mit Blitz- oder Glühwürmchen zu füllen, um den kleinen durchscheinenden Behälter in eine natürliche Laterne voller Insekten zu verwandeln, deren biologische Glühbirne nichts war weniger als ein kleines Wunder. Es hat nie so funktioniert, wie ich es mir vorgestellt habe. Rückblickend scheint das ganze Unterfangen eine Fantasie zu sein, die von zu vielen Cartoons befeuert wird.
Oder vielleicht auch nicht.
Kürzlich suchte ein internationales Forscherteam nach Anregungen für eine effizientere Beleuchtung. Aufbauend auf früheren Forschungen zu den chemischen Reaktionen, die das Glühen der Glühwanzen auslösten, konzentrierte sich das Team auf das Exoskelett des Insekts, das einzigartige schindelähnliche Oberflächen aufweist, die die interne Reflexion reduzieren und so mehr Licht entweichen lassen. Mithilfe von Lasern, um die Schindelformen auf der Oberfläche einer LED nachzubilden, konnten die Forscher eine 55% effizientere LED herstellen. Dies ist nur eine von vielen Möglichkeiten, mit denen die Biomimik von Insekten unsere Produkte und unser Leben verbessert.
Biomimicry ist ein Konstruktionsprinzip, das Systeme, Verhaltensweisen oder in der Natur beobachtete Effekte reproduzieren soll. Immerhin, woran wir dummen Menschen seit ein paar hundert Jahren arbeiten - am besten! - entwickelt sich die Natur seit Äonen. Obwohl es sich nach Hightech anhört, ist die Biomimik keineswegs ein neues Gebiet. Erfinder, Künstler und Wissenschaftler aus Jahrtausenden haben sich der Natur verschrieben, um die technologischen Fähigkeiten des Menschen voranzutreiben. Vögel sind vielleicht das häufigste Beispiel, aber Insekten, die vielfältigste und expansivste Tierklasse der Welt, bieten Designern buchstäblich Millionen von Möglichkeiten, Innovationen freizusetzen.
Eine schwebende Libelle (Aeshna juncea) (Wikimedia Commons) Mit der Technologie von Robotern und Drohnen, die sich rasant weiterentwickelt - und schrumpft -, sind fliegende Insekten ein natürliches Modell für die Tötungsmaschinen, Überwachungsschwärme und Nanobots von morgen. Forscher des Zentrums für neurowissenschaftliche Forschung an der Universität von Adelaide glauben, dass Libellen ein Geheimnis für die Verbesserung der Verfolgung und Zielerfassung von Robotern bergen. Sie sehen, Libellen haben eine außergewöhnliche Fähigkeit entwickelt, sich bewegende Objekte in der Dunkelheit zu sehen - was sie zu einem hervorragenden nächtlichen Raubtier macht. Der Forschungsleiter Dr. Steven Wiederman erklärt dies folgendermaßen: „Um die Ränder von Objekten und Veränderungen von Licht oder Dunkelheit wahrzunehmen, verwenden die Gehirne vieler Tiere, einschließlich Insekten, Frösche und sogar Menschen, zwei unabhängige Wege, die als EIN- und AUS-Kanäle bezeichnet werden. Aber was wir im Gehirn der Libelle zeigen, ist die Kombination von AUS- und EIN-Schaltern. “Die Forscher hoffen, diese einzigartige visuelle Fähigkeit, die bisher nur bei Libellen beobachtet wurde, technologisch zu reproduzieren. Es gibt offensichtlich militärische Implikationen für diese Arbeit, die die Drohnenerkennung und die Zielerfassung verbessern könnten. Das Team strebt jedoch auch wohlwollendere Anwendungen an, z. B. neuronale Prothesen, die eines Tages Menschen mit Sehbehinderungen helfen könnten.
Robo-bee, eine Zusammenarbeit zwischen den Elektroingenieuren der Harvard University, Rob Wood und Gu-Yeon Wei, und der Informatikerin Radhika Nagpal (Bild: Video der National Science Foundation)
Robo-bee, eine Zusammenarbeit zwischen den Elektroingenieuren der Harvard University, Rob Wood und Gu-Yeon Wei, und der Informatikerin Radhika Nagpal (Video der National Science Foundation) In den letzten Jahren sind Bienen auf der ganzen Welt gestorben und verschwunden. Die Colony Collapse Disorder, wie das Phänomen genannt wird, ist eine Bedrohung für die weltweite Nahrungsmittelversorgung und ein Rätsel, das trotz vieler Forschungen und mindestens zwei Dokumentarfilmen weitgehend unbeantwortet bleibt. Anstelle einer Lösung sucht ein Team von Harvard-Wissenschaftlern nach einer Alternative. Betreten Sie RoboBee, und genau so klingt es: ein Roboter, der der Leistung und dem Verhalten der Honigbiene nachempfunden ist. Wenn sie fertig sind, fliegen RoboBees wie Bienen, arbeiten im Einklang wie eine Kolonie und bestäuben vor allem. Das Potenzial für Hive-Mind-Roboter-Insekten ist jedoch viel größer. Eine solche Technologie könnte beispielsweise bei Such- und Rettungsmaßnahmen nach Katastrophen eingesetzt werden. Das ist natürlich viel einfacher gesagt als getan. Aber es wurden Fortschritte erzielt. Das RoboBee-Team hat sich die Bewegung anderer fliegender Insekten angesehen und konnte bisher eine Maschine in Nickelgröße entwickeln, die für den Basisflug geeignet ist, und sie hofft, sie in fünf bis zehn Jahren schwärmen zu sehen. Dies bedeutet natürlich, dass das RoboBee-Imperium fünf bis zehn Jahre später die Erde erobert hat. Sag nicht, dass du nicht gewarnt wurdest.
Bis zu diesem schicksalhaften Tag wird die Biomimik unser Licht, unsere Flugzeuge in der Luft und unsere Pflanzen hell halten und im Allgemeinen die Qualität des Alltags verbessern. Obwohl ich wahrscheinlich bald keine Laterne mit Insektenantrieb mehr haben werde.
