Wobei das gesagt wird Notwendigkeit ist die Mutter der Erfindung*, ist die Natur immer mehr die Quelle der notwendigen Inspiration für den menschlichen Erfindungsreichtum**. Und so wichtig ist diese Natur-Inspiration, dass sie es ist als Disziplin entwickelt of Biomimetik. Drei Objekte zum Thema Hochbau demonstrieren dies eindrucksvoll in Aktion.

Zuerst haben wir Thomas Simmons et al. und ihr Studium von die Faltung von Xylan auf Zellulosemikrofibrillen in Pflanzenzellwänden. Zellulose ist die primäre Verstärkungskomponente von Pflanzenzellwände, und es wird durch die Interaktion mit dem weiter verstärkt Hemicellulose Xylan (was anscheinend ist das am weitesten verbreitete Nicht-Zellulose-Polysaccharid auf dem Planeten). Untersuchung von Arabidopsis mit Festkörper-Kernmagnetresonanz (ssNMR) identifizierte das Team, wie diese Zellulose-Xylan-Bindung in Pflanzen auftritt. Das Wissen darüber, wie dies geschieht, wird wahrscheinlich zu besseren Möglichkeiten führen, die beiden Komponenten zu entkoppeln, wenn es wünschenswert ist, dass Pflanzenzellwände vollständiger verdaut werden – z. B. in der Biokraftstoffproduktion. Aber ebenso könnte die Kenntnis des beteiligten Kopplungsmechanismus – und dessen Verbesserung – den Weg zur Entwicklung von „besserem“ Holz ebnen, das den Bau von Gebäuden ermöglichen könnte so hoch wie Wolkenkratzer.

In Gedanken stelle ich mir jetzt die etwas surreale Situation vor, in der im Fernen Osten Wolkenkratzer aus Holz gebaut werden könnten mit Gerüst aus Bambus. Haben Pflanzen – oder ihre Produkte – schon einmal so luftige Höhen erklommen? Wenn wir jedoch so hohe Gebäude bauen, wollen wir nicht, dass sie umstürzen, wenn überhaupt Erdbeben Streiks. In diesem Zusammenhang Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Pflanzenbiomechanik der Universität Freiburg (Deutschland) versuchen zu entsperren die Strukturgeheimnisse der extrem zähen Schale der Kokosnuss (die Frucht der Kokospalme Cocos nucifera). Eines der auffälligen anatomischen Merkmale, die sie entdeckt haben, ist die leiterartige Anordnung der Gefäße innerhalb der Endokarpschicht, von der angenommen wird, dass diese Organisation der Kokosnuss hilft, Biegekräften besser standzuhalten. Übertragung dieser Erkenntnis in a Tiefbau In diesem Zusammenhang untersucht die Gruppe, ob diese Endokarp-Geometrie auf die Anordnung von „Textilfasern“ in Beton angewendet werden könnte, um Risse – wie sie beispielsweise durch Erdbeben, Steinschlag und andere natürliche oder vom Menschen verursachte Gefahren verursacht werden – umzulenken. Elegante, endokarpale Erleuchtung für dauerhafte Bauwerke? ***

Und um die Trilogie dieses Artikels zu vervollständigen, gewann ein Team, zu dem Prof. Dr. Thomas Speck und Dr. Tom Masselter von der Plant Biomechanics Group gehören, 2016 einen Materialica Design + Technology Gold Award für ihren dreiarmigen 'technische faserverstärkte Verzweigung'. Diese Struktur wurde inspiriert von a Magnetresonanztomographie Studium von die funktionelle Anatomie und Biomechanik des Madagaskar-Drachenbaums (Dracaena Marginata). Es wird erwartet, dass diese Mehrzweckstruktur in der Automobil-, Maschinen- und Luft- und Raumfahrttechnik sowie in der Architektur Verwendung finden wird. Pflanzen, die den Menschen den Weg weisen (wieder, immer noch …)!

* Alternative Standpunkte existieren.

** Reichlich demonstriert in Felix Paturis Buch 'Natur, Mutter der Erfindung'.

*** Welche persönliche Schutzausrüstung scheint durch die vorweggenommen worden zu sein Kokosnuss-versteckender Oktopus lange bevor die Menschen auf diese Möglichkeit gestoßen sind …