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In der MedizinBearbeiten
Bionik bezeichnet den Fluss von Konzepten aus der Biologie in die Technik und umgekehrt. Daher gibt es zwei leicht unterschiedliche Sichtweisen auf die Bedeutung des Wortes.
In der Medizin bedeutet Bionik den Ersatz oder die Verbesserung von Organen oder anderen Körperteilen durch mechanische Varianten. Bionische Implantate unterscheiden sich von bloßen Prothesen dadurch, dass sie die ursprüngliche Funktion sehr gut nachahmen oder sogar übertreffen.
Die deutsche Entsprechung Bionik hält sich immer an die breitere Bedeutung, indem sie versucht, aus biologischen Vorbildern ingenieurmäßige Lösungen zu entwickeln. Dieser Ansatz ist dadurch motiviert, dass biologische Lösungen in der Regel durch evolutionäre Kräfte optimiert werden.
Während sich die Technologien, die bionische Implantate möglich machen, erst allmählich entwickeln, gibt es bereits einige erfolgreiche bionische Geräte, ein bekanntes ist das in Australien erfundene mehrkanalige Cochlea-Implantat (bionisches Ohr), ein Gerät für gehörlose Menschen. Seit dem bionischen Ohr sind viele bionische Geräte aufgetaucht und es wird an bionischen Lösungen für andere sensorische Störungen (z.B. Sehen und Gleichgewicht) gearbeitet. Die bionische Forschung hat in jüngster Zeit Behandlungsmöglichkeiten für medizinische Probleme wie neurologische und psychiatrische Erkrankungen, z. B. Morbus Parkinson und Epilepsie, bereitgestellt.
Im Jahr 1997 entwickelte der kolumbianische Prof. Alvaro Rios Poveda, ein Bionik-Forscher in Lateinamerika, eine Prothese für die oberen Gliedmaßen und die Hand mit sensorischem Feedback. Diese Technologie ermöglicht amputierten Patienten einen natürlicheren Umgang mit Handprothesen
Bis 2004 wurden voll funktionsfähige Kunstherzen entwickelt. Mit dem Aufkommen der Nanotechnologie werden bedeutende Fortschritte erwartet. Ein bekanntes Beispiel für ein vorgeschlagenes Nanogerät ist eine Respirocyte, eine künstliche rote Zelle, die von Robert Freitas entworfen (aber noch nicht gebaut) wurde.
Kwabena Boahen aus Ghana war Professor im Department of Bioengineering an der University of Pennsylvania. Während seiner achtjährigen Tätigkeit an der Penn entwickelte er eine Silizium-Netzhaut, die in der Lage war, Bilder auf die gleiche Weise zu verarbeiten wie eine lebende Netzhaut. Er bestätigte die Ergebnisse, indem er die elektrischen Signale seiner Silizium-Netzhaut mit den elektrischen Signalen eines Salamander-Auges verglich, während die beiden Netzhäute das gleiche Bild betrachteten.
Die Nichi-In-Gruppe arbeitet an biomimetischen Gerüsten im Bereich Tissue Engineering, Stammzellen und regenerative Medizin und hat eine detaillierte Einordnung der Biomimetik in der Medizin vorgenommen.
Am 21. Juli 2015 berichtete der medizinische Korrespondent der BBC, Fergus Walsh: „Chirurgen in Manchester haben das erste bionische Augenimplantat bei einem Patienten mit der häufigsten Ursache für Sehkraftverlust in der entwickelten Welt durchgeführt. Ray Flynn, 80, leidet an trockener altersbedingter Makuladegeneration, die zum vollständigen Verlust seines zentralen Sehvermögens geführt hat. Er verwendet ein Netzhautimplantat, das Videobilder von einer Miniatur-Videokamera, die er an seiner Brille trägt, umwandelt. Mit dem Netzhautimplantat kann er nun die Richtung von weißen Linien auf einem Computerbildschirm erkennen.“ Das Implantat, das als Argus II bekannt ist und in den USA von der Firma Second Sight Medical Products hergestellt wird, wurde zuvor bei Patienten eingesetzt, die aufgrund der seltenen vererbbaren degenerativen Augenkrankheit Retinitis pigmentosa erblindet waren.
Am 17. Februar 2020 wurde Darren Fuller, ein Militärveteran, der erste Mensch, der einen bionischen Arm erhielt. Fuller verlor den unteren Teil seines rechten Arms während seines Einsatzes in Afghanistan bei einem Zwischenfall mit Mörsermunition im Jahr 2008.
PolitikEdit
Eine politische Form der Biomimikry ist die bioregionale Demokratie, bei der sich politische Grenzen an natürlichen Ökoregionen orientieren und nicht an menschlichen Kulturen oder den Ergebnissen früherer Konflikte.
Kritiker dieser Ansätze argumentieren oft, dass die ökologische Selektion selbst ein schlechtes Modell für die Minimierung von Produktionskomplexität oder Konflikten ist und dass der freie Markt auf bewusster Kooperation, Übereinkunft und Standards ebenso beruht wie auf Effizienz – eher analog zur sexuellen Selektion. Charles Darwin selbst behauptete, dass beides bei der natürlichen Selektion im Gleichgewicht sei – obwohl seine Zeitgenossen es oft vermieden, offen über Sex zu sprechen, oder jede Andeutung, dass der Erfolg des freien Marktes auf Überzeugung und nicht auf Werten beruht.
Befürworter, besonders in der Antiglobalisierungsbewegung, argumentieren, dass die paarungsähnlichen Prozesse der Standardisierung, Finanzierung und Vermarktung bereits Beispiele für eine außer Kontrolle geratene Evolution sind – die ein System hervorbringt, das den Konsumenten anspricht, aber ineffizient bei der Nutzung von Energie und Rohstoffen ist. Biomimikry, so argumentieren sie, ist eine effektive Strategie, um die grundlegende Effizienz wiederherzustellen.
Biomimikry ist auch das zweite Prinzip des Natürlichen Kapitalismus.
Weitere Anwendungen
Business Biomimetics ist die neueste Entwicklung in der Anwendung der Biomimetik. Konkret wendet sie Prinzipien und Praktiken aus biologischen Systemen auf Geschäftsstrategien, Prozesse, Organisationsdesign und strategisches Denken an. Sie wurde bereits erfolgreich von einer Reihe von Branchen in den Bereichen FMCG, Verteidigung, Zentralregierung, Verpackung und Unternehmensdienstleistungen eingesetzt. Basierend auf der Arbeit von Phil Richardson an der University of Bath wurde der Ansatz im Mai 2009 im House of Lords vorgestellt.
Im engeren Sinne ist es eine Kreativitätstechnik, die versucht, biologische Prototypen zu nutzen, um Ideen für technische Lösungen zu erhalten. Dieser Ansatz ist durch die Tatsache motiviert, dass biologische Organismen und ihre Organe durch die Evolution gut optimiert worden sind. In der Chemie ist eine biomimetische Synthese eine chemische Synthese, die von biochemischen Prozessen inspiriert ist.
Eine andere, neuere Bedeutung des Begriffs Bionik bezieht sich auf die Verschmelzung von Organismus und Maschine. Das Ergebnis dieses Ansatzes ist ein hybrides System, das biologische und maschinelle Anteile vereint und auch als kybernetischer Organismus (Cyborg) bezeichnet werden kann. Die praktische Umsetzung wurde in Kevin Warwicks Implantat-Experimenten demonstriert, die eine Ultraschalleingabe über das eigene Nervensystem bewirken.