Biomimetischer Leichtbau

Wabenstrukturen nach dem Vorbild der Kieselalge

17. Februar 2012

Mal sind sie kugelförmig mit gleichmäßig verteilten Öffnungen, mal bestimmt eine strahlenförmige Struktur ihre Geometrie: Kieselalgen. Man kennt heute einige Tausend Arten. Allen gemein ist die Leichtbauweise und gleichzeitig hohe Festigkeit der Schale, die sie vor Feinden schützt und dem Gewicht der Wassersäule entgegenwirkt.

Individuelle Arm- und Beinschienen

Die Struktur muss im Wasser schweben können, um die in das Meerwasser eintreffenden Lichtstrahlen für die Fotosynthese nutzen zu können. So sind in dem gerade einmal ein zwanzigstel Millimeter großen Panzer, dessen Aufbau für technische Anwendungen hochinteressant ist, Poren, Rippen und Waben enthalten.

Das enorme Verhältnis zwischen geringem Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit begeistert die Wissenschaftler um Christian Hamm am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven schon seit einigen Jahren. Nun wurde eine Wabenstruktur für Arm- und Beinschienen entwickelt, die ein Gewichtsersparnis von 50% im Vergleich zu konventionellen Lösungen ermöglicht. Gleichzeitig erhöht sich der Tragekomfort beim Patienten, und der Heilungsprozess wird gefördert. Denn die offene Struktur spart nicht nur Material, sondern ermöglicht zudem Muskelstimulationen. Mit dem ELISE-Verfahren (Evolutionary Light Structure Engineering) bietet der Arbeitskreis Bionik & Biomechanik die Entwicklung individueller Arm- und Beinschienen auf Basis mariner Planktonorganismen als Dienstleistung an.

www.elise3d.com

www.awi.de

Bildquelle: AWI Alfred-Wegener-Institut