BIONIK
DOWNLOAD: Flyer "Bionik" (5.-12. Klasse)
Als Lehrer/in können Sie mit uns konkret Themen, inhaltliches Niveau, Termin und Dauer des gewünschten Projekts besprechen. In der Regel finden die Bionik-Projekte am METEUM-Standort im FEZ (siehe Anfahrt) statt. Einige Themen stellen wir Ihnen im Folgenden vor. Die Kosten betragen je nach Angebot ab 2 Euro/Schüler.
VON DER NATUR LERNEN
Zahlreiche Pioniere haben sich vom Erfindungsreichtum der Natur inspirieren lassen – von Leonardo da Vinci bis Otto Lilienthal. Aber Bionik bedeutet auch, dass sich Lösungen nicht eins zu eins aus der Natur übertragen lassen, sondern auf menschliche Dimensionen und die Grenzen der Produktion abgestimmt werden müssen. Im Experiment können die Schüler/innen u. a. die Denkfehler bei den Flugmaschinen Da Vincis mit den späteren Lösungen Lilienthals vergleichen.
KONSTRUKTIONSBIONIK
Die Evolution hat im Laufe von Jahrmillionen raffinierte Bauwerke und Konstruktionen hervorgebracht. Ganz gleich ob sie durch schiere Größe oder faszinierende Symmetrie beeindrucken, immer steckt ein wirksames Konstruktionsprinzip dahinter. Die Schüler/innen untersuchen diese Prinzipien im Experiment und beziehen sie auf Konstruktionsmethoden in Industrie und Architektur. Sie lernen einfache Anwendungsbeispiele, wie die Stabilisierung von Kerbstrukturen, in der Praxis kennen.
FALTSTRUKTUREN
Die Natur kennt viele Möglichkeiten Flächen zu verkleinern oder auf kleinem Raum viel zu lagern und bei Bedarf zu entfalten. Beispiel sind die Käfer mit ihren Flügeln und die Blütenknospen. Faltstrukturen haben aber noch andere Vorteile: Sie stabilisieren, erzeugen Flugwirbel bei Insekten und schaffen Elastizität. Die Schüler/innen lernen beim naturinspirierten Papierfalten wie unterschiedliche Formen und Strukturen die Eigenschaften ein und desselben Materials komplett verändern und dabei unerwartete Zusatzfähigkeiten entstehen.
MATHEMATIK IN DER NATUR
Auch Logistiker und Informatiker lernen von der Natur, so entstand z. B. der Ameisenalgorithmus. Kaum zu glauben, aber um Versorgungs- und Transportprobleme zu lösen, hilft das Studieren von Blattadern und Schleimpilzen. Die Schüler/innen untersuchen mit Simulatoren, wie sich komplexe Systeme organisieren und zur optimalen Lösung gelangen. Sie erlernen einen Algorithmus, der rein auf geometrischen Methoden basiert. Dabei erfahren sie auch auf sinnliche Weise, was Algorithmen sind.
SCHWARMBIONIK
Das Verhalten von Schwärmen ist hochkomplex. Wer steuert so ein System, wer gibt das Kommando zum Richtungswechsel und warum kommt es nie zu Zusammenstößen? Die Antworten auf diese Fragen sind auch für Menschen spannend. Im Klassenverband (ab ca. 25 Personen) lassen sich die in Schwärmen wirkenden Kräfte und Effekte am eigenen Leibe nachvollziehen. Die Schüler/innen machen sich selbst zum Studienobjekt und analysieren ihr Verhalten anhand von Videomitschnitten.
FIN-RAY-GREIFER
Wie Menschen von der Grundlagenforschung an Fischflossen zu fliegenden und schwimmenden Roboterquallen und am Ende zu einem beeindruckenden Allesgreifer kommen, handelt dieses Projekt. Der Fin-Ray-Greifer nutzt die natürliche Eigenschaft von Fischflossen, die bei seitlicher Druckeinwirkung nicht wegknicken, sondern sich entgegen der krafteinwirkenden Richtung wölben. Die Schüler/innen bauen das Modell eines Greifers und lernen die Theorie verstehen.
