Wenn Sie sich ein Tier aussuchen müssten, das als Inspiration für eines der genialsten medizinischen Werkzeuge der Zukunft dienen könnte, welches wäre es Ihrer Meinung nach? Ameisen mit ihren erstaunlichen sensorischen Fähigkeiten? Was ist mit Salamandern, die einen verlorenen Schwanz wie ein Handy ersetzen können? Oder Fledermäuse? Sie haben die Echolokalisierung festgenagelt, bevor unsere Vorfahren gingen.
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Falsch, falsch und falsch. Nein, es ist die schleimige Neunauge, eine bizarr aussehende Kreatur mit einer runden, mit Zähnen gefüllten Saugscheibe, wo ihr Gesicht sein sollte. Es hat keine Wirbel, keinen Kiefer und ein Nervensystem, das so primitiv ist wie alles im Meer.
Und darin liegt die Anziehungskraft.
Ein Team von Wissenschaftlern an der Newcastle University in Großbritannien und der National Science Foundation in den USA mag das mit dem Neunaugen so sehr, dass sie es als Modell für einen winzigen Roboter verwenden, den sie entwickeln - einen Roboter, der Eines Tages könnten wir in unserem Körper herumschwimmen und nach Krankheiten suchen.
Ziemlich seltsam, oder? Die Forscher würden dies anerkennen, aber sie glauben, dass ihre Erfindung namens Cyberplasm Jahre und nicht Jahrzehnte von der tatsächlichen Anwendung entfernt ist.
Hier ist, was sie sich vorstellen: Ein winziger Roboter - anfangs einen halben Zoll lang, aber schließlich viel kleiner -, der aus lebenden Tierzellen entwickelte „Augen“ - und „Nasen“ -Sensoren und ein künstliches Nervensystem aufweist, das Daten aus seiner Umgebung sammelt. Es würde auf äußere Reize wie Licht oder Chemikalien genauso reagieren wie biologische Systeme und elektronische Signale an seine künstlichen Muskeln senden, die ebenso wie echte Muskeln mit Glukose versorgt würden.
Da das Nervensystem einer Neunaugen so einfach, aber komplex genug ist, um eine Schwimmbewegung zu steuern, ist es ein hervorragendes Modell für einen Mikroroboter, der empfindlich auf seine Umgebung reagiert und sich im Körper frei bewegen kann. Dies würde es ihm ermöglichen, nach Tumoren oder Blutgerinnseln oder chemischen Indikatoren für verschiedene Krankheiten zu suchen.
„Nichts entspricht der natürlichen Fähigkeit eines Lebewesens, seine Umgebung zu sehen und zu riechen und daher Daten darüber zu sammeln, was um ihn herum vor sich geht“, sagt Daniel Frankel, Leiter des Newcastle-Teils des Forschungsteams.
Irgendwie fühlt man sich innerlich schlüpfrig.
Winging es
Der Mensch ahmt natürlich seit Tausenden von Jahren Tiere nach und kopiert, wie er gejagt hat. Jetzt liegt unser Hauptaugenmerk auf Design und Mechanik, egal ob es darum geht, das Aussehen eines Eisvogelschnabels zu stehlen, um Hochgeschwindigkeitszüge effizienter zu machen, oder die riesigen, sich selbst kühlenden Hügel afrikanischer Termiten nachzubilden, um die Energiekosten in Bürogebäuden zu senken.
Die neueste Inspiration stammt von Schmetterlingsflügeln. Chinesische Wissenschaftler wollten besser verstehen, wie ihr Design dazu beiträgt, dass Schmetterlinge an kühlen Morgen warm bleiben. Was sie durch ein Elektronenmikroskop sahen, lieferte eine Antwort. Die Flügel bestehen aus langen rechteckigen Schuppen, die wie überlappende Schindeln auf einem Dach zusammenpassen. Die Grate in den Schuppen wiesen außerdem winzige Löcher auf, durch die das Licht in die untere Schicht gelangte. Und das half, die Hitze zu halten.
Das könnte zu einer ganz anderen Gestaltung der Solartechnologie führen. Anstelle der heute verwendeten Flachbildschirme konnten wir Sonnenkollektoren sehen, die dreidimensionaler und komplexer, aber viel effektiver sind.
Es ist der Weg der Natur
Hier sind weitere aktuelle Beispiele für Durchbrüche in der Biomimik:
- Wo ist dein Stachel ?: Die US-Marine fördert Forschungsarbeiten zur Entwicklung von Roboterquallen, mit denen Notfallteams in Unterwasserrettungssituationen unterstützt werden können. Sehr cool. Noch innovativer ist jedoch die Art und Weise, wie dieser Unterwasserroboter mit Wasserstoff aus dem Meerwasser betrieben wird.
- Aufbau eines besseren Reißzwecks: Der japanische Erfinder Toshi Fukaya ahmt nach, wie eine Katze ihre Krallen zurückzieht, und hat einen sichereren Reißzweck erfunden - seine Spitze bleibt bedeckt, bis Sie sie gegen eine Wand drücken.
- Klebriges Geschäft: Wissenschaftler studieren seit einiger Zeit Geckos und sind von ihrer Fähigkeit fasziniert, eine senkrechte Wand hinaufzurutschen, ohne ein bisschen auszurutschen. Die neueste Erfindung, die sie inspiriert haben, ist ein 16 Zoll großes Klebegerät, das einen Flachbildfernseher aufnehmen kann.
- Wer wusste, dass Schnecken so cool sind ?: Eine Gruppe iranischer Studenten hat die Student Design Challenge des Biomimicry Institute gewonnen, indem sie ein Wüstenhaus basierend auf einer Schnecke entworfen haben. Das Gebäude hat eine überlappende und kurvige Hülle, um die Menge an Sonnenlicht zu minimieren, die auf einen Teil des Daches und der Pufferzonen im Inneren fällt, um die natürliche Belüftung zu nutzen.
- Folge dem Roboter: Wenn du einen Roboterfisch erschaffen hättest, würden echte Fische ihm folgen? Das ist der Gedanke hinter dem Schwimmroboter, den Ingenieure am Polytechnic Institute der NYU entwickelt haben. Wenn es so funktioniert, wie sie es sich erhoffen, wird es in der Lage sein, Fischschwärme von Ölverschmutzungen oder anderen Gefahren fernzuhalten.
Videobonus: Noch eine Geschichte der Tierinspiration. Dies könnte dazu führen, dass U-Boote mit einer Oberfläche verkleidet werden, die der von Tintenfischen nachempfunden ist.
