Der dringende Bedarf an nachhaltigen und umweltfreundlichen Technologien zur Energiewandlung steigt weiterhin, da die Welt nach effektiven Lösungen sucht, um Umweltprobleme zu bekämpfen und bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Die Natur, insbesondere Pflanzen, bietet ein äußerst effizientes Modell für die Nutzung von Solarenergie, die Absorption und Umwandlung von Kohlendioxid sowie den schnellen Elektrolyttransport durch ihre biologischen Strukturen. Diese natürlichen Prozesse haben Wissenschaftler dazu inspiriert, Materialien und Geräte zu entwickeln, die die strukturellen und funktionellen Eigenschaften von Pflanzengeweben und -zellen nachahmen. Auf Pflanzen basierende Innovationen wurden erfolgreich in verschiedene Bereiche nachhaltiger Energietechnologien integriert. So haben beispielsweise bioinspirierte Materialien im Bereich der Solarenergie zur Weiterentwicklung von Solarzellen und photovoltaischen Geräten beigetragen und deren Fähigkeit, Sonnenlicht zu absorbieren und mit höherer Effizienz in Elektrizität umzuwandeln, deutlich verbessert. Durch die Nachahmung der Effizienz natürlicher Photosynthese- und Transportsysteme ebnen diese Technologien den Weg für effektivere und umweltfreundlichere Energielösungen. Durch das Studium des Photosyntheseprozesses in Pflanzen wurden photokatalytische Geräte entwickelt, die eingefangenes CO2 unter Sonneneinstrahlung in Biokraftstoffe wie Ethanol, Stärke und andere Hydrogencarbonat-Kraftstoffe umwandeln. Im Gegensatz zu direkten Prozessen der Solarenergiegewinnung und -umwandlung wurde die pflanzeninspirierte Energieerzeugung bemerkenswert mit kinetischer und mechanischer Energie integriert. Pflanzeninspirierte Hydrovolt-Geräte wandeln Wasser-Diffusionsenergie in Elektrizität um, indem sie vom Wasser-Diffusionsgradienteneffekt der Pflanzen lernen. Inspiriert von den nanofluidischen Transporteigenschaften und selektiven Zellstrukturen wurden bioinspirierte Materialien für fortschrittliche Energiespeichergeräte für reale Anwendungen entwickelt, wie Batterien und Superkondensatoren. Beispielsweise wurde eine erhöhte Ionenleitfähigkeit und Wasserretention in Festkörperelektrolyten beobachtet, die mit natürlichen Bambuszellulose-Nanofasern versehen wurden, was die elektrochemische Leistung der flexiblen Zn-Luft-Batterie verbesserte (Du et al., 2024). Eine pflanzenähnliche Batterie (FlowER: eine Verdunstungsfluss-Redox-Batterie) mit verlängerter Lebensdauer wurde ökologisch designt, um drahtlose Sensornetzwerke zur Unterstützung der Präzisionslandwirtschaft zu betreiben (Navarro-Segarra, 2022). Ähnliche pflanzeninspirierte Designs wurden auch auf andere aktive Metall-basierte Batterien angewendet, darunter Zink-Ionen-Batterien (Zhang et al., 2024, Dong et al., 2023). Um zu zeigen, wie Bioinspiration den Weg zur weiteren Leistungssteigerung nachhaltiger Energietechnologien ebnet, kategorisieren wir pflanzeninspirierte Materialien anhand der Typen aufkommender Technologien.