Inspirationsquelle Natur

Täglich lässt sich der Mensch inspirieren durch die Natur. Bionik ist zum Selbstverständnis geworden. Die Natur hat unzählige Ingenieur-Probleme in ganz unterschiedlicher Weise genial gelöst. Eben diese Lösungen, die in evolutiven Zeiträumen entwickelt wurden, sind überzeugend und dienen heute als Grundlage in den verschiedensten Disziplinen, zum Beispiel für die Optimierung von Funktionalität und Materialeigenschaften. Und schliesslich sind insbesondere Tiere perfekte Werbeträger und  heute Bestandteil geschickter Marketingstrategien. Anlass genug, sich mal wieder dem Thema Bionik zu widmen.

Von der Beobachtung und Erforschung einer anatomischen oder physiologischen Besonderheit eines Tieres, einer besonderen Verhaltensweise bis hin zur technischen Anwendung für den Menschen ist es ein weiter Weg. Ein Beispiel dafür ist die Erfindung von LED-Leuchtmitteln.

Vor etwas mehr als 100 Jahren hat der Mensch verstanden, wie Licht mittels Strom erzeugt werden kann. Es war die Geburtstunde der Glühbirne. Kaum jemand weiss, dass schon seit Beginn des 18. Jahrhunderts, also doppelt so lange, daran getüfelt wird, wie Tiere Licht erzeugen. Unter anderem René Réamur (ja, der Franzose, nach dem auch eine eigene Temperaturskala, die zumindest noch von Pâtissiers und bisweilen auch Köche benutzt wird, benannt ist) begann damals mit der Erforschung bioluminiszierenden Stoffe. Es sollte doppelt so lange dauern dieses Phänomen zu verstehen und eine Anwendung dafür zu finden.

Vor nicht mal 10 Jahren war es so weit: Die LED-Lampe, ein neues Leuchtmittel, hat Einzug gehalten im Alltag. Ihr Leuchtprinzip ist dem Glühwürmchen nachempfunden. Beim Sternschnuppen-Gucken habe ich mal wieder eines leuchten gesehen und mich  – bionisch 🙂 – inspirieren lassen zu diesem Blog.

Vorweg: das Glühwürmchen ist eigentlich ein Leuchtkäfer, also ein Insekt. Und wenn es in Sommernächten leuchtet, um seine Paarungpartner anzulocken, wird es auch nicht glühend heiss. Eben diesen Vorteil wollten Forscher nutzen und verstehen, wie Glühwürmchen “kaltes” Licht erzeugen.

Wie das geht, ist hier vereinfacht beschrieben. Ich versuche es gleichwohl in eigenen Worten: In einer energieaufwendigen chemischen Reaktion oxidiert das Molekül Luciferin, das sich im Hinterleib der Leuchtkäfer befindet, und setzt dabei, im Gegensatz zu vielen biohemischen Verbrennungsprozessen nur Licht (als Photonen) frei, aber praktisch keine Wärme. Dieser

Weil LEDs noch sparmsamer und langlebiger sind als Energiesparlampen, werden sie diese wohl in nahre Zukunft ablösen. Und hoffentlich werden – im Zuge dieser bionischen Optimierungen – auch noch viele spannende Fragen zum Thema Biolumineszenz (z.B. wie den Insekten Luciferin produzieren) geklärt.