Bionik

Einer unserer Kunden aus der Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsbranche wollte seine Forschungs- und Entwicklungsteams rund um das Thema Bionik vereinen und auf diesem Gebiet neue Wege der Erforschung beschreiten. Zu diesem Zweck folgte unser Team einem vierstufigen Prozess:

1. Wir definierten zunächst die Schlüsselfunktionen, zu denen der biomimetische Ansatz im Kontext unseres Kunden einen Beitrag leisten könnte.
2. Wir identifizierten inspirierende biomimetische Fallstudien zu diesen Funktionen.
3. Wir organisierten einen Kreativitäts-Workshop, um Ideen und Denkansätze für die Biomimetik zu entwickeln.
4. Schließlich analysierten und priorisierten wir alle generierten Ideen, um die relevantesten und vielversprechendsten auszuwählen.

Unser Projekt ermöglichte es unserem Kunden, seine F&E-Roadmap mit vielen neuen Ideen zu bereichern!

Unser Kunde, ein führendes Unternehmen der Spezialchemie, wollte neue Produktlösungen finden, die durch geringe Energien aktiviert werden können, zum Beispiel durch Körperwärme, Tageslicht oder Umgebungsfeuchtigkeit.

Alcimed beschäftigte sich mit der Erforschung neuer Materialien, die in der Lage sind, sich durch Reize geringer Intensität an ihre äußere Umgebung anzupassen, und orientierte sich dabei an der Natur, dem besten Beispiel für Niedrigenergiesysteme. Zu den Anwendungen, die als von der Natur inspiriert identifiziert wurden, gehören beispielsweise selbsthärtende Materialien (inspiriert von der Seegurke), lichthärtende Klebstoffe (inspiriert von bestimmten Mollusken) oder selbstreparierende Materialien (inspiriert von Tintenfischzähnen).

Unsere Studie ermöglichte es, auf die Moleküle und die damit verbundenen Strukturen zurückzugreifen, um schließlich nach akademischen und industriellen Akteuren zu suchen, die diese Technologien entwickeln.

Unser Team begleitete einen führenden Mobilitätsanbieter dabei, die potenziellen Auswirkungen der Bionik auf sein Geschäftsmodell besser zu verstehen und neue Innovationspotenziale zu erschließen.

Im Rahmen dieses Projekts konzipierten und moderierten wir Kreativitätsworkshops mit den Forschungs- und Entwicklungsteams unseres Kunden. Gemeinsam wurde der Frage nachgegangen: „Wie kann Bionik unser Geschäft transformieren?“ Ziel der Workshops war es, innovative Ansätze zur Erreichung technischer Funktionen zu entwickeln – inspiriert von Prinzipien aus der Natur. Dabei wurden unter anderem Themen wie selbstreinigende Materialien, kratzfeste Oberflächen oder verbesserte mechanische Eigenschaften behandelt.

Die Workshops eröffneten dem Kunden neue Perspektiven für seine F&E-Aktivitäten und führten zur Identifikation mehrerer Forschungspfade, die nun gezielt weiterverfolgt werden können.

Wir unterstützten ein Konsortium von Akteuren bei der Schaffung eines Industriesektors, der die Einrichtung von bio-inspirierten Strukturen in den Bereichen Luftfahrt, Automobil, Bauwesen oder Energie ermöglicht.

Zu diesem Zweck führte unser Team ein Benchmarking bestehender Modelle des „Bionik-/3D-Druck-Sektors“ in mehreren Ländern durch. Ziel war es, die von den Akteuren angewandten Praktiken zu ermitteln und festzustellen, wie die 3D-Drucktechnologien eine echte Beschleunigerrolle spielen können, indem sie es ermöglichen, Modelle aus der Natur im Prototypenmaßstab zu realisieren, bevor sie morgen in den industriellen Maßstab überführt werden.

Unser Kunde, ein führender Hersteller in der Luft- und Raumfahrt, wollte die Leistung und Nachhaltigkeit seiner Flugzeugkomponenten durch Bionik verbessern. Er benötigte Hilfe bei der Identifizierung geeigneter biomimetischer Materialien, die von der Natur inspiriert sind, um herkömmliche Materialien in wichtigen Flugzeugkomponenten zu ersetzen.

Zu diesem Zweck führten wir zunächst eine umfassende Recherche zu biologischen Organismen und Systemen durch, die für ihre strukturellen und funktionellen Eigenschaften bekannt sind. Anschließend analysierte unser Team Eigenschaften und Merkmale der in Frage kommenden biomimetischen Materialien, um ihre Eignung für Flugzeuganwendungen zu bewerten. Schließlich führten wir eine Kosten-Nutzen-Analyse durch, um die wirtschaftliche Machbarkeit des Einsatzes dieser Art biomimetischer Materialien im Vergleich zu herkömmlichen Materialien zu bewerten.

Abschließend erarbeiteten wir Empfehlungen, um unserem Kunden einen detaillierten Bericht mit Empfehlungen für biomimetische Werkstoffe und deren potenzielle Anwendung bei der Konstruktion von Flugzeugkomponenten vorzulegen.

Unser Kunde, ein führendes Bauunternehmen, wollte die Grundsätze der Bionik in seine Entwurfsprozesse integrieren, um nachhaltigere und widerstandsfähigere Gebäude zu schaffen.

Zunächst führten wir eine gründliche Literaturanalyse zu biologischen Systemen und Phänomenen mit potenziellen Anwendungen in der Architektur durch. Anschließend befragten wir Architekten und Bionik-Experten zur Methodenentwicklung für die Integration von Bionik in Entwurfsprozesse, indem wir biomimetische Entwurfsprinzipien auf ausgewählte Architekturprojekte anwandten, die von der Natur inspirierte Lösungen in die Gebäudeplanung einbeziehen. Abschließend fassten wir die wichtigsten Ergebnisse unserer Analyse und die daraus gezogenen Lehren für zukünftige Designprojekte zusammen.

Auf dieser Grundlage empfahlen wir unseren Kunden, die besten biomimetischen Prinzipien in Betracht zu ziehen und die wichtigsten nächsten Schritte durchzuführen, um die Leistung dieser Prinzipien in Bezug auf Nachhaltigkeit, Funktionalität und Nutzererfahrung zu bewerten.