Vom Hai-Darm zum High-Tech-Rohr: Bionik revolutioniert die Industrie

Welche Vorteile bieten ventilfreie Rohre im Vergleich zu herkömmlichen mit Ventilen, besonders in Bezug auf Verschleiß und Wartung?

Ventillose Rohre, die auf der Spiralstruktur des Hai-Darms basieren, haben mehrere Vorteile:

1. Geringerer Verschleiß: Da keine beweglichen Teile wie Ventile erforderlich sind, gibt es weniger mechanische Belastung und Abnutzung.
2. Wartungsarm: Ohne Ventile entfallen viele Wartungsarbeiten, was die Betriebskosten senkt.
3. Energieeffizienz: Die spiralartige Struktur ermöglicht einen natürlichen Flüssigkeitsfluss, wodurch der Energieverbrauch für Pumpen reduziert wird.
4. Robustheit: Diese Rohre sind widerstandsfähiger gegenüber Verstopfungen und Funktionsstörungen, da sie keine mechanischen Steuermechanismen benötigen.

In welchen Anwendungen sind diese neuen Rohre besonders nützlich?

Die innovativen Rohre könnten in vielen Bereichen Anwendung finden, darunter:

1. Entwässerungssysteme: Sie könnten Wasser effizient und wartungsarm ableiten, insbesondere in städtischen Infrastrukturen.
2. Medizinische Geräte: Zum Beispiel für katheterartige Systeme, bei denen Flüssigkeiten in eine Richtung geleitet werden müssen.
3. Industrie: In Produktionsprozessen, wo Flüssigkeiten oder Gase ohne komplexe Ventilmechanismen transportiert werden sollen.
4. Luftströmungssysteme: In HVAC-Anlagen (Heizung, Lüftung, Klimatisierung) könnten sie den Luftstrom effizient steuern.
5. Ressourcenmanagement: Für die Wasser- und Energieversorgung in abgelegenen oder ressourcenarmen Gebieten.

Welche weiteren Entwicklungen erwartet Alshakim Nelson, Materialchemiker, für Flüssigkeitstransportsysteme?

Alshakim Nelson und sein Team streben an, die Materialien und Designs dieser Rohre weiter zu optimieren. Dazu gehören:

• Langlebigere Materialien: Entwicklung von robusten und nachhaltigen Werkstoffen, die den Einsatz in verschiedenen Umgebungen ermöglichen.
• Anpassungsfähigkeit: Verbesserung der Rohrstrukturen, um unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten und Flüssigkeitstypen zu bewältigen.
• Erweiterte Anwendungen: Untersuchung, wie diese Technologie in Mikro- oder Nanostrukturen integriert werden kann, zum Beispiel für medizinische oder chemische Anwendungen.
• Kostenreduktion: Skalierung der Produktion, um die Herstellungskosten zu senken und die Technologie breiter verfügbar zu machen.

Wie nennt man die Übertragung von Strukturen, Prozessen und Konstruktionen aus der Natur auf die Technik?

Dieses Forschungsfeld wird Bionik genannt. Bionik ist die interdisziplinäre Wissenschaft, die biologische Prinzipien analysiert und auf technische Anwendungen überträgt. Beispiele sind die Entwicklung von Klebstoffen, inspiriert von Gecko-Füßen, oder die Gestaltung von Flugzeugen nach dem Vorbild von Vogel- oder Fischbewegungen. Die Anwendung des Hai-Darm-Prinzips auf Rohre ist ein weiteres gutes Beispiel für die Potenziale der Bionik.