Headerbild Bionic Lab

Bionics Lab - Lernen von und mit der Natur

Experimentierkasten mit verschiedenen Bionik-Experimenten

Bionik = Biologie und Technik

Das Leben auf der Erde hat eine Evolutionsgeschichte von mehr als drei Milliarden Jahren. In diesem langen Evolutionsprozess haben sich in der Natur "geniale" Konstruktionsprinzipien, Optimierungsstrategien und zahlreiche, manchmal überraschende Problemlösungen entwickelt. Heutzutage wird die Bionik in fast allen Bereichen der Technik eingesetzt:

  • Leichtbau und Werkstoffe
  • Oberflächen und Begrenzungsflächen
  • Schwimmen, Fahren und Fliegen
  • Biomechatronik und Robotik
  • Sensorik und Kommunikation
  • Optimierung
  • Architektur und Design
Schüler experimentieren mit dem Bionics Lab

Bionics Lab

Der Bionik-Koffer wurde speziell für die Einführung der Bionik in Schulen entwickelt. Er ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern, selbst zu experimentieren und anhand von 6 spannenden Experimenten die Grundprinzipien der Bionik und des wissenschaftlichen Arbeitens zu erfahren. Die Beispiele wurden gezielt aufgrund ihrer industriellen Anwendung ausgewählt.

Alle Experimente sind leicht durchführbar und mit vorbereiteten Arbeitsblättern gut dokumentiert. Alle Materialien sind in einem Systainer verpackt und somit leicht zu transportieren. Der Systainer enthält alle Komponenten und Verbrauchsmaterialien, die zur Durchführung der Experimente notwendig sind. Ausführliche Beschreibungen, Arbeitsblätter und Informationen für den Unterricht sind ebenfalls verfügbar.

Weiterbildungen für interessierte Lehrkräfte

Unser Partner „Dr. Heinrich Netheler Stiftung“ bietet in regelmäßigen Abständen Präsenz-Schulungen für das Bionics Lab an. Weitere Informationen sind unter www.netheler-stiftung.de zu finden.

MINT-Bezug

Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik

Mathematik

  • Versuchsreihen dokumentieren und auswerten

Naturwissenschaften

  • Wissen über das interdisziplinäre Themenfeld der Bionik aneignen
  • Kennen des Bottom-up- und Top-down-Ansatzes
  • Klettverschluss - Kleben wie Widerhaken
  • Lotus Effect® - Selbstreinigung und Lotus Effect®
  • Flossenstrahleffekt - Konstruktion eines Flossenstrahls (Fin Ray)
  • Faltstrukturen in Natur und Technik
  • Papierbrücken-Wettbewerb

Technik

  • Fluidic Muscle - Mechanisches Heben mit Muskelkraft
  • Gestaltoptimierung nach Mattheck

Die Experimente

Klettverschluss

  • Kleben wie Kletten
  • Maximale Tragkraft eines Klettverschlusses

Lotus Effect®

  • Selbstreinigung und Lotus Effect®
  • Herstellung von Oberflächen, die Wasser abweisen
  • Wasser auf verschiedenen Oberflächen

Fluidic Muscle

  • Ein Abbild der Natur - der Fluidic Muscle. Mechanisches Heben mit Muskelkraft.

Flossenstrahl-Effekt (Fin Ray)

  • Konstruktion eines Flossenstrahls
  • Fin Ray Effect® - flexibel wie eine Fischflosse

Faltstrukturen

  • Biegewiderstand von optimierten Aluminiumplatten
  • Mechanische Tests
  • Faltstrukturen in Natur und Technik
  • Papierbrücken-Wettbewerb

Strukturelle Bauteiloptimierung

  • Spannungsverteilung in mechanisch belasteten Baumgabeln
  • Auslegung einer Spannzange nach der Methode des Spannungsdreiecks
  • Photoelastizität: Bauteiloptimierung nach den Prinzipien der Natur