Die Natur hat einen enormen Pool an Innovationen entwickelt, die sich in einer sich ständig verändernden Umwelt erfolgreich in Bezug auf Praktikabilität und Langlebigkeit bewährt haben. Diese Lösungen, die durch Millionen Jahre der Evolution perfektioniert wurden, dienen als unerschöpfliche Inspirationsquelle für technologische Fortschritte. Um das Potenzial der Natur voll auszuschöpfen, ist es entscheidend, starke interdisziplinäre Kooperationen zwischen Biologen und Ingenieuren zu etablieren. Dieser fachübergreifende Ansatz ermöglicht die Übertragung biologischer Fähigkeiten in praktische technische Lösungen und ebnet den Weg für bio-inspirierte Werkzeuge, Mechanismen und Systeme (Bar-Cohen, 2006).

Um die Natur aus technologischer Sicht zu analysieren, müssen biologische Funktionen technologischen Anwendungen zugeordnet werden. Die folgende Tabelle zeigt Beispiele für biologische Systeme und deren technologische Analoga.

Tabelle 1: Charakteristische Ähnlichkeiten zwischen Biologie und technischen Systemen, Quelle: Bar-Cohen, 2006

Biologie

Technologie

Bioengineering, Bionik, Bionik und Biomechanik

Körper

System

Es werden Systeme mit multifunktionalen Materialien und Strukturen entwickelt, die die Fähigkeiten biologischer Systeme nachahmen.

Skelett und Knochen Gehirn

Struktur und Träger Computer

Tragende Strukturen sind Bestandteil jedes menschengemachten Systems

Fortschritte bei der Entwicklung von Computern, die die Funktionsweise des menschlichen Gehirns nachahmen

Geheimdienst

Künstliche Intelligenz

Viele Aspekte der künstlichen Intelligenz sind von der Biologie inspiriert, darunter Augmented Reality, autonome Systeme, Computerintelligenz, Expertensysteme, Fuzzy-Logik usw.

Sinne

Sensoren

Computer Vision, künstliches Sehen, Radar und andere Näherungssensoren haben alle direkte biologische Analogien. Allerdings reichen die Fähigkeiten menschengemachter Sensoren bei weitem nicht an die von Biosensoren heran.

Muskeln 

Elektrochemisch

Energieerzeugung

Aktuatoren

Wiederaufladbare Batterien

Elektroaktive Polymere sind Aktuatoren, die funktionell natürlichen Muskeln ähneln. Die Nutzung biologischer Materialien zur Energieerzeugung bietet mechanischen Systemen enorme Vorteile.