O que é biônica? – Soluções da natureza para desenvolvimento de produtos

Em tempos de pressão competitiva cada vez maior, o desenvolvimento de inovações desempenha um papel cada vez mais importante. De acordo com a Associação de Engenheiros Alemães VDI e a Rede de Competência Biônica e.V BIOKON, no entanto, o uso de biônica pode aumentar decisivamente a competitividade dos usuários no futuro. Essa pesquisa interdisciplinar tem o potencial de construir e fortalecer de forma sustentável empresas e marcas em setores muito diferentes. O que é biônica? Esta é uma disciplina científica que trata da transferência de funções e propriedades da natureza para o mundo técnico dos humanos. Aprender com a natureza ocupa um lugar central no desenvolvimento de produtos. Desta forma, são criados produtos inovadores que se caracterizam por alto valor agregado e eficiência de recursos.

Biônica como princípio de desenvolvimento de produto

Para compreender as estruturas biológicas, materiais, princípios funcionais e sua implementação em tecnologia, é necessário know-how de várias disciplinas científicas. Biônica é uma área de estudo particularmente adequada para despertar o entusiasmo dos jovens pelas ciências naturais e tecnologia e para motivá-los a fazer um curso adequado de estudos. Este infográfico, por exemplo, mostra o ranking das melhores universidades e faculdades técnicas da Alemanha na área de desenvolvimento de produtos. As melhores universidades e faculdades técnicas listadas lá já integraram cada vez mais a biônica em suas ofertas educacionais.

Biônica como ciência interdisciplinar

Mesmo após a formatura, vários workshops e seminários oferecem a cientistas, engenheiros, desenvolvedores de produtos, arquitetos e designers insights sobre o mundo da biônica e fornecem sugestões para suas próprias práticas de pesquisa.

Bionics classic – a pele comum

Para a otimização de produtos e processos de produção, buscam-se modelos biológicos cujas propriedades possam ser implementadas em aplicações técnicas. Exemplos de biônica de sucesso são Velcro, fita gecko e ventosas. Um exemplo bem conhecido que é mencionado repetidamente em relação à biônica é o efeito de lótus. A superfície da flor de lótus é pouco suja e este efeito está relacionado à estrutura da superfície. Ao transferir essa propriedade para a tecnologia, agora é possível criar superfícies que podem ser limpas umedecendo com água. A estrutura da pele dos springtail também é um bom modelo para superfícies repelentes de líquidos.

Outro exemplo de biônica é a pele de tubarão. As escamas dos tubarões de natação rápida são construídas de forma a reduzir significativamente o arrasto. Com base nessas observações, trajes de banho para atletas de ponta, sistemas de pintura inovadores para aviões e turbinas eólicas, bem como um camada de silicone recentemente desenvolvida, o que reduz a vegetação subaquática dos navios em quase 70 por cento.

Outros ótimos exemplos de inovações e conceitos biônicos são:

O boxfish – serviu de modelo para o futuro conceito de carro familiar da Mercedes
A superfície das escamas do sandfish – Sena A pele parece polida e tem propriedades de redução de atrito.
O relógio de golfinhos – serviu de modelo para o acessório de proa em forma de pêra nos navios. Desta forma, altas velocidades são possíveis com pouco gasto de energia.
O formato do corpo do pinguim é um modelo técnico para veículos subaquáticos
Eisatz também encontra biônica em construção leve. O comportamento de crescimento de portadores de energia biológica, como ossos ou troncos de árvores, inspira engenheiros a desenvolver componentes que são mais estáveis de forma sustentável e, portanto, mais duráveis.

O pé de lagartixa como modelo biológico

Desenvolvimento de produtos com base no exemplo da natureza cria não apenas uma melhoria na função e resistência, mas também um alto nível de eficiência do material. Com a biônica de materiais, podem ser alcançadas combinações de propriedades que não eram possíveis com os materiais anteriores: a combinação de extrema resistência à ruptura e, ao mesmo tempo, tenacidade à fratura em madrepérola, em dentes e ossos ou a combinação de extrema resistência à tração e elasticidade em seda de aranha. Esses materiais são interessantes não apenas por seu desempenho, mas também em termos de sua biodegradabilidade. Portanto, certamente vale a pena ficar de olho no desenvolvimento da biônica na área de desenvolvimento de produtos no que diz respeito ao potencial de alívio ambiental que pode ser esperado.

Combinações fascinantes de propriedades são possíveis graças aos biônicos

A biônica fascina jovens e idosos por causa da engenhosidade dos modelos biológicos. A natureza tem um grande potencial para soluções inovadoras, mas isso não se esgota de forma alguma na indústria. No futuro, os especialistas esperam um impulso de inovação comparável por meio de mais inovações em biônica em diferentes áreas: Indústrias como automotiva, bens de consumo, construção e maquinário agrícola, bem como mercados futuros, como energias renováveis e tecnologia médica, podem se beneficiar muito com isso. Muitos produtos biônicos estão associados a economias significativas de material, economia de combustível, longevidade e uso de materiais não tóxicos, todos os quais levam à conservação de recursos e economia de custos. Desenvolvimentos como superfícies, revestimentos, materiais e estruturas inteligentes, especialmente adaptáveis, por exemplo, projetos para o desenvolvimento de turbinas eólicas adaptativas e fachadas, seriam, sem dúvida, imensos no futuro.

mais inovações em biônica são esperadas no futuro