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Bionik (Fach) / Fragenkatalog (Lektion)
- Worin liegt der Nutzen der Superhydrophobie von Oberflächen? Wo liegen weitere Entwicklungspotenziale? Nutzen: Stets trocken, selbstreinigend Langlebigkeit (von behandeltem Produkt) Ästhetik Sicherheit Effizienz Mikrofluidik: nicht kontaminierender Flüssigkeitstransport Entwicklungen: Effektstabilität Herstell-/Prozessstabilität Alterungsbeständigkeit Mikro-/Makrofluidik
- Was bedeutet reduktionistischer Ansatz in der Forschung im Vergleich zu phänomenologischer Ansatz? Reduktionistischer Ansatz: Quantitative Vorhersage zukünftiger Beobachtungen → Zusammenhang der Parameter Phänomenologischer Ansatz: Experimentelle Untersuchung und Ableitung von Beziehungen
- Wie kann Leichtbau erreicht/verbessert werden? Wahl des Werkstoffes (Metall, Kunststoff, Keramik, Verbund) Wahl der Struktur (Geometrie, Form, Topologie) Wahl des Faserverlaufs Schaumartige Strukturen → bionische Vorbilder für Leichtbau (Bsp. Schalenaufbau Kieselalge)
- Erklären Sie kurz die Besonderheiten von Pflanzenhalmen und die Abstraktion dreier Vorbilder zum technischen Pflanzenhalm! Winterschachtelhalm: Pflanzlicher FVW, optimierter Leichtbau + Dämpfung Gradientenaufbau, Sandwich-Struktur für Profile mit kreisförmigem Querschnitt Pfahlrohr: allmählicher Steifigkeitsübergang (abnehmender Lignifizierungsgrad) zwischen Fasern und Grundgewebe Matrix Gradientenkonzept und Hierarchie des Holzes: Pultrusionstechnik: Technischer Pflanzenhalm, Verlustfaktor (Maß für Dämpfung) sehr hoch!
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