Headerimage Bionica

Wat is bionica?

Bionica, de symbiose van biologie en technologie, is gebaseerd op het feit dat de natuur al veel van de problemen waar wij dagelijks mee te maken hebben, heeft opgelost. De organismen en ecosystemen die ons omringen staan voor dezelfde uitdagingen als wij. Ze moeten bijvoorbeeld voedsel opnemen, zich aanpassen aan de temperatuur of zich beschermen tegen gevaar en energie besparen. Zij moeten dit doen zonder hun eigen omgeving te schaden.

De oplossingen van de natuur zijn gedurende miljoenen jaren door evolutie geoptimaliseerd op het gebied van energie-efficiëntie, lichtgewicht constructie, functionele integratie en nog veel meer. Ingenieurs over de hele wereld leren van de natuur en laten zich erdoor inspireren. Zij vinden fascinerende robots, energiezuinige auto's en vliegtuigen en innovatieve materialen uit.

Bionica leert van de natuur en laat zich inspireren door de vele intelligente oplossingen van de natuur. Het gaat ook om het stellen van de juiste vragen en het zoeken naar de juiste modellen in onze omgeving. Welke strategie heeft de natuur om flexibel te reageren op temperatuursveranderingen? Hoe zouden natuurlijke modellen het probleem van krapte oplossen? Welke pakkende principes bestaan er in de natuur? Bestuderen hoe de natuur oplossingen heeft ontwikkeld voor levende organismen kan zeer effectief zijn bij het oplossen van hedendaagse technische problemen. Bionica dient dus als optimale schakel tussen biologie en technologie.

Aangezien de natuur het potentieel heeft om impulsen te geven aan de technologie, kunnen we bionica op twee manieren bekijken - als een instrument om de creativiteit te vergroten of als een instrument om gestructureerd problemen op te lossen.

Energie-efficiëntie

De natuur laat ons op vele manieren zien hoe we maximale efficiëntie kunnen bereiken met minimaal energieverbruik. Pinguïns hebben bijvoorbeeld een uitstekende natuurlijke isolatie en kunnen dankzij hun lichaamsvorm minder energie verbruiken om te overleven in de koude wateren van Antarctica.

Festo gebruikte de energie-efficiëntie van de pinguïns als inspiratie voor de AquaPenguin (op de foto) en de AirPenguin.

Lichtgewicht constructie en functionele integratie

De natuurwetten gelden ook voor technologie: hoe minder gewicht, hoe minder energie er wordt verbruikt. Trekvogels die lange afstanden moeten vliegen hebben een extreem licht skelet. Vanuit technisch oogpunt bespaart lichtgewicht constructie niet alleen energie, maar ook hulpbronnen, aangezien er minder materiaal nodig is voor de constructie. Het vermogen van een onderdeel om meerdere functies te vervullen vermindert ook het gewicht, het energieverbruik en de materiaalkosten.

Lichtgewicht constructies zijn een kenmerk van veel prototypes van Festo, waaronder de Bionic Handling Assistant en de SmartBird (foto), waarvan de slagvleugels de weg vrijmaken voor de functionele integratie van lift en aandrijving.

Leren en communiceren

Een van de belangrijkste optimaliseringsstrategieën die de natuur in de loop van haar evolutie heeft ontwikkeld, is het vermogen van organismen om met elkaar te communiceren en bijvoorbeeld informatie uit te wisselen over voedselbronnen en de kwaliteit daarvan. Zij die leren hoe ze het beste voedsel kunnen vinden, zijn in het voordeel bij natuurlijke selectie.

Net als hun natuurlijke modellen werken de BionicANTs (op de foto) samen volgens duidelijke regels. Ze communiceren met elkaar en coördineren hun acties en bewegingen. Elke mier neemt zijn beslissingen autonoom, maar is altijd ondergeschikt aan het gemeenschappelijke doel en draagt dus bij aan de oplossing van de taak.