Bionik
Seit mehr als 3,6 Milliarden Jahren haben lebende Organismen bewiesen, dass sie ein gigantisches Forschungs- und Entwicklungslabor sind, die zu großen Innovationen fähig sind und eine wichtige Inspirationsquelle für die Industrie darstellen. Der Innovationsprozess, der darin besteht, die Natur als Vorbild zu nehmen, wird Bionik genannt. Das Team von Alcimed setzt sich leidenschaftlich dafür ein und unterstützt seine Kunden bei ihren Innovationen, die von der lebenden Welt inspiriert sind.
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Herausforderungen im Zusammenhang mit der Bionik und biomimetischen Technologien
Dieser noch junge Bereich entwickelt sich in der Industrie, der Medizin und der Bioökonomie. Bionik kann in den Bereichen Werkstoffe (Multifunktionalität, Selbstreparatur usw.), Energie (erneuerbare Energien, CO2-Absorption im Rahmen einer Strategie der Kohlenstoffneutralität usw.), Informationsmanagement und sogar beispielsweise in der Chemie (grüne Chemie) angewandt werden.
Die Entwicklung der Bionik steht heute vor großen Herausforderungen, da sie geeignete methodische Materialien erfordert.
Zu diesen Herausforderungen gehören:
Die derzeitigen Innovationen, die von lebenden Organismen inspiriert sind, konzentrieren sich hauptsächlich auf etwa zwanzig Arten. Großes Interesse gilt zum Beispiel der Haut des Hais, deren mikroskopisch kleine Rillen ihr hervorragende aerodynamische Eigenschaften verleihen, oder den Flügeln von Störchen, deren Enden die „Winglets“ inspiriert haben, die wir am Ende von Flugzeugflügeln sehen. Aber es gibt zwischen 10 und 40 Millionen Arten auf der Erde! Eine der Herausforderungen für die Bionik besteht daher heute darin, in die Erforschung biologischer Modelle zu investieren und sie weiterzuentwickeln, um Konzepte aus der Welt der Lebewesen für die industrielle Welt von morgen zu finden und so neue biomimetische Technologien zu entwickeln.
Wie lassen sich neue Inspirationsquellen erschließen? Welcher Ansatz sollte gewählt werden, um die Natur in F&E-Prozesse einzubeziehen? Wie lassen sich die Auswirkungen von Umweltveränderungen auf biomimetische Prozesse vorhersehen?
Um von der Natur ausgehend innovativ zu sein, ist es unerlässlich, einen multidisziplinären Ansatz zu wählen und somit verschiedene Experten (Biologen, Physiker, Ingenieure usw.) zusammenzubringen, um ein bestimmtes Thema (Werkstoffe, Chemie, Energie usw.) mit Hilfe einer spezifischen Methodik zu untersuchen. Bei diesem Ansatz werden die ansonsten isolierten Ideen der einzelnen Disziplinen zusammengeführt, um eine endgültige, optimierte und umfassende Lösung zu finden.
Wie kann der multidisziplinäre Austausch gefördert werden? Welche Methoden sind je nach Fall anzuwenden?
Eine multidisziplinäre Studiengruppe muss eine Methodik und ein Mittel für den Austausch und die Optimierung der Beiträge der einzelnen Beteiligten finden. Wir müssen eine gemeinsame Sprache finden. Diese Herausforderung erfordert die Anwesenheit von Akteuren, welche diese Vermittlerrolle zwischen den verschiedenen Branchen übernehmen können.
Wie leitet man eine multidisziplinäre Studiengruppe? Welcher interne Ansatz sollte je nach Disziplin und Größe der Gruppe gewählt werden?
Die Entwicklung der Bionik wird zahlreiche Studien durchlaufen, die erhebliche Auswirkungen auf die Fortschritte in diesem Bereich haben könnten. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass alle derzeit verfügbaren Informationen ausgetauscht werden und zugänglich sind, um diese Arbeit zu optimieren und zu entwickeln.
Wie lassen sich die Fortschritte in diesem Bereich überwachen? Welche Instrumente und Verfahren ermöglichen es, Informationen zu diesem Thema zu ermitteln oder auszutauschen?
Wie wir Sie bei Ihren Projekten zur Bionik und zu biomimetischen Technologien begleiten
Die Auswirkungen der Bionik auf die Industrie werden eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der Welt von morgen spielen, in der sich Innovationen und die lebendige Welt in Synergie entwickeln sollen. Die Teams von Alcimed, welche seit mehr als 25 Jahren Erfahrungen und eine Kultur der industriellen Welt durch die Unterstützung aller Arten von Akteuren erworben haben, sind leidenschaftlich an diesem neuen Thema interessiert.
Einige Beispiele:
- Unser Chemie- und Materialteam hat sich mit den folgenden Themen beschäftigt:
- Intelligente selbsthärtende Materialien nach dem Vorbild von Seegurken,
- Intelligente Klebematerialien nach dem Vorbild von Mollusken,
- Intelligente selbstreparierende Materialien in feuchten Umgebungen, inspiriert von Tintenfischzähnen.
- Unser Energie-, Umwelt- und Mobilitätsteam hat vor kurzem drei bioinspirierte Innovationsachsen entwickelt, die auf folgenden Themen basieren:
- Überwinterungsstrategien von Säugetieren zur Energiespeicherung und Steuerung des Stromverbrauchs,
- Selbstorganisation und Verkehrsmanagement in Gruppen von Säugetieren, Insektenkolonien oder Fischschwärmen für autonome Fahrsysteme,
- die bei lebenden Organismen beobachteten Symbiosen zur Organisation energieoptimierter Industriegebiete, so dass die Abfälle des einen Akteurs zum Rohstoff eines anderen werden, dass die Restwärme der Abwässer des einen von einem Nachbarn genutzt wird, dass das von einem emittierte CO2 von einem anderen aufgefangen und genutzt wird usw.
Dieses Fachwissen in den Bereichen Industrie und Biowissenschaften ermöglicht es Alcimed heute, seine Kunden bei der Entdeckung und Entwicklung der Bionik durch verschiedene Arten von Projekten zu unterstützen: technologisches Benchmarking von bioinspirierten Innovationen, Identifizierung potenzieller Partner für die Entwicklung eines Projekts rund um die Bionik, Untersuchung der Empfänglichkeit für eine Bionik-Technologie, Analyse von Veröffentlichungen/technischen Patenten zur Bionik, Entwicklung einer Innovationsstrategie durch Bionik usw.
Beispiele aktueller Projekte zur Bionik, die wir für unsere Kunden durchgeführt haben
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Weiterführende Informationen
Alcimed wurde 1993 gegründet und ist ein Beratungsunternehmen für Innovation und die Erschließung neuer Märkte, das sich auf innovative Sektoren spezialisiert hat: Life Sciences (Gesundheitswesen, Biotechnologie, Agrarwirtschaft und Ernährungswirtschaft), Energie, Umwelt, Mobilität, Chemie, Werkstoffe, Kosmetik, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung.
Unsere Berufung? Wir unterstützen private und öffentliche Entscheidungsträger bei der Erkundung und Entwicklung ihrer unerforschten Gebiete: neue Technologien, neue Angebote, neue geografische Räume, Zukunftsperspektiven und neue Innovationswege.
Unser Team besteht aus 220 hochqualifizierten, multikulturellen und leidenschaftlichen Entdeckern, die in acht Büros weltweit (in Frankreich, Europa, Singapur und den Vereinigten Staaten) tätig sind und eine duale Expertise aus Wissenschaft/Technologie und Wirtschaft mitbringen.
Unser Traum? Ein Team von 1.000 Entdeckern aufzubauen, um gemeinsam mit unseren Kunden die Welt von morgen zu gestalten.
Bionik ist ein Prozess, der Innovationen ermöglicht, indem er sich von den Leistungen und Funktionsweisen der lebenden Welt inspirieren lässt. Sie basiert auf der Untersuchung nachhaltiger Lösungen, die von der Natur erfunden wurden, um neue Produkte, Dienstleistungen, Prozesse, Technologien, Organisationsmodelle und effiziente Produktionssysteme zu schaffen. Diese werden als bioinspirierte Innovationen bezeichnet.
Dieser Prozess ist häufig Teil des Bestrebens, industrielle Aktivitäten und wirtschaftliche Entwicklung mit dem Schutz der Umwelt, der Ressourcen und der biologischen Vielfalt zu verbinden. Er verbindet Innovation und soziale Verantwortung der Unternehmen.
Die Bionik umfasst alle Maßstäbe: mikroskopisch, makroskopisch oder ökosystemisch. Wir können uns zum Beispiel von der DNA eines Lebewesens, seiner Form oder seiner Lebensweise inspirieren lassen.