Von wegen Gegensätze: Diese Technik ist featured by Nature

Was haben Frucht­fliegen mit Überwachungskam­eras, Delfine mit Modems und Schmetter­linge mit Dis­plays gemein­sam? Sie sind Orig­i­nal und Kopie. Bevor Du jet­zt mit Flip­per fax­en oder bei einem Schmetter­ling den Knopf zum Umschal­ten suchen möcht­est, schau lieber erst mal hier, welche raf­finierten Inno­va­tio­nen son­st noch ihren Ursprung im Reich der Natur haben.

Bionik – das wis­senschaftliche Abguck­en aus der Natur

Das Fachge­bi­et zum Abkupfern aus der Natur heißt Bionik. Fleißige Wis­senschaftler unter­suchen, wie Tieren und Pflanzen die wun­der­sam­sten Dinge gelin­gen – und wie man diese Tech­nik für Men­sch und Umwelt sin­nvoll nutzen kann. Der Klettver­schluss ist ein Parade­beispiel dafür. Ok, wir haben auch noch nie von ein­er Pflanze gehört, die eine Schleife kann. Den Lotus­ef­fekt kennst Du bes­timmt auch schon längst: Ein Lotus­blatt hat eine so fein struk­turi­erte Ober­fläche, dass kein Wass­er oder Schmutz daran haften bleiben kann. Mit­tler­weile ist es gelun­gen, diese Ober­fläche zu imi­tieren. Das Ergeb­nis: Bes­timmte Tex­tilien, Gläs­er und Fliesen wer­den zum Beispiel nach diesem Prinzip hergestellt – und ihre Besitzer freuen sich über viel weniger Reini­gungsaufwand. Bei­de Inno­va­tio­nen liegen schon eine Zeit­lang zurück. Deshalb haben wir heute ein paar aktuelle Entwick­lun­gen aus dem Bere­ich der Bionik für Dich auf Lager.

Die Frucht­fliege und die Überwachungskamera

Frucht­fliegen, die Groupies des dreck­i­gen Geschirrs. Ger­ade jet­zt im Som­mer haben Frucht­fliegen Hoch­sai­son. Schon kurz nach­dem Du Deinen Smooth­ie aus­getrunk­en hast, tum­meln sie sich am leeren Glas und schla­gen sich die Bäuche voll. Fliegen­klatsche? Fehlanzeige. Obwohl sie ger­ade ihr per­sön­lich­es Schlaraf­fen­land ent­deckt haben, reagieren sie blitzschnell, wenn Du ihnen an den Kra­gen willst. Das liegt an ihrer Wahrnehmung. Frucht­fliegen sehen zwar nicht beson­ders scharfe Bilder, dafür reg­istri­eren sie Bewe­gun­gen viel schneller und kön­nen Geschwindigkeit­en per­fekt ein­schätzen. Ein Forscherteam aus der Schweiz hat jet­zt eine Art kün­stlich­es Facette­nauge entwick­elt, das die Qual­ität der Frucht­fliege­nau­gen sog­ar noch toppt. Bis zu 300 Bilder in der Sekunde soll es erfassen kön­nen und das auch bei schlecht­en Lichtver­hält­nis­sen. Als Ein­satzge­bi­et geben die Forsch­er zunächst kleine Drohnen an, die sich damit ori­en­tieren kön­nten. Elek­tro-Frucht­fliege? Igitt. In Zukun­ft kön­nte das kün­stliche Facette­nauge auch mit anderen Sen­soren zusam­me­nar­beit­en und dann eine Art 360-Grad-Bewe­gungsmelder ergeben. Von der Geschwindigkeit­skon­trolle bis hin zur zuver­läs­si­gen Überwachung ein­er Lager­halle ist vieles denkbar. Bloß bitte keine elek­trischen Frucht­fliegen, die sich wom­öglich an unseren Smart­phone-Akkus zu schaf­fen machen.

Der Schmetter­ling und Dein Smartphone-Display

Die Sonne strahlt aus voller Kraft. Kalte Getränke, Son­nen­bad – Entspan­nung pur. Und dann piepst das Smart­phone. Irgend­je­mand hat geschrieben. Wenn Du jet­zt nicht schnell in den Schat­ten kommst, wirst Du wahrschein­lich mit Deinen Hän­den etwas Schat­ten auf das Dis­play brin­gen und dann Deine Augen zukneifen, um auch nur einen Hauch der Nachricht lesen zu kön­nen. Wenn Du Pech hast, siehst Du Deine Gri­masse bloß selb­st und ärg­erst Dich über die Reflex­ion Deines Dis­plays. Den Lap­top mit ins Café zu nehmen, schei­det aus dem gle­ichen Grund aus. Doch das kön­nte sich bald schon ändern, dem Schmetter­ling sei Dank. Das Insekt mit dem passenden Namen „Glas­flü­gler“ hat näm­lich durch­sichtige Flügel. Und der Clou dabei: Sie reflek­tieren kaum. Der Schmetter­ling würde wahrschein­lich über ver­passte Instant-Mes­sag­ing-Nachricht­en und spiegel­nde Dis­plays nur müde lächeln, denn in seinem Fall geht es um das pure Über­leben. Wür­den seine Flügel Licht reflek­tieren, dann wäre er für seine Fress­feinde auf­fäl­liger als eine Neon­reklame bei Dunkel­heit. Am Karl­sruher Insti­tut für Tech­nolo­gie haben sich Forsch­er nun dem Auf­bau des Flügels angenom­men. Ziel ist es, die Struk­tur zu imi­tieren, um einen riesi­gen Schritt für nicht­spiegel­nde Ober­flächen zu unternehmen. Dazu zählen natür­lich Dis­plays von mobilen Geräten – yes – aber zum Beispiel auch Bril­lengläs­er – nochmal yes.

Der Delfin und das Modem

An Land ist schnelles Inter­net heutzu­tage keine Sel­tenheit mehr. Unter Wass­er kommt die Kom­mu­nika­tion aber noch nicht so recht voran. Das Prob­lem: Unter der Wasser­ober­fläche über­lagern die Echos eines Sig­nals das eigentliche Ursprungssig­nal. Beim Empfänger kommt nur Kaud­er­welsch an. Und trotz­dem schaf­fen es Delfine, unter Wass­er über Laute miteinan­der zu kom­mu­nizieren. Und das sog­ar, wenn ihre Laute durch zahllose Echos über­lagert wer­den. Wie machen sie das? Immer­hin kann der Gesprächspart­ner ja alles ver­ste­hen und auch noch antworten – und zwar nicht bloß mit Lächeln und Nick­en. Flip­per und Co. müssen also ein Sys­tem haben, das die unver­ständlichen Geräusche wieder richtig zusam­menset­zt, oder? So ähn­lich. Der Unter­schied wird schon deut­lich, wenn man Delfinen kurz zuhört. Sie geben keine kon­stan­ten Töne von sich, wie wir Men­schen das beim Reden tun. Stattdessen pfeifen, zwitsch­ern und tir­ilieren sie. Durch diese per­ma­nente Abwech­slung wird ver­hin­dert, dass sich Sig­nal und Echo stören. Die Berlin­er Bionik-Fir­ma Evo­Log­ics hat sich von diesem Prinzip inspiri­eren lassen und ein Unter­wasser­mo­dem entwick­elt. Das ist zwar auch noch ziem­lich weit weg von echtem High­speed-Inter­net, aber viel klein­er und effek­tiv­er als die bish­er bei U-Booten ver­wen­de­ten Anten­nen. Diese sind näm­lich gerne ein paar hun­dert Meter lang und kön­nen ein­fache Nachricht­en nur emp­fan­gen, aber nicht senden. Bis wir in den Tiefen des Ozeans HD-Videochats machen kön­nen, wird wohl noch ein wenig Zeit verstreichen.

Die Natur hat einiges auf Lager, das wir mit heutiger Tech­nik nach­bauen und nutzen kön­nen – den Bionik-Forsch­ern sei Dank. Zum Schluss bleibt nur eine Frage: Wann sind endlich die nicht reflek­tieren­den Dis­plays fertig?