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Unser Ohr – unerhört gutes Design
Geniale Schöpfung: Ein eigener Wissenschaftszweig bemüht sich um das Kopieren intelligenter Lösungen und Mechanismen der Natur.
(ww.) Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) liessen sich von der Funktionsweise des menschlichen Innenohres (Cochlea) zu einer ingenieurtechnischen Entwicklung anregen. Sie konstruierten ein Gerät zur Erkennung von Radiofrequenzen nach dem Design der Cochlea. «Das menschliche Ohr ist ein sehr guter Spektrum-Analysator», wird Rahul Sarpeshkar zitiert, einer der Autoren der Studie und Professor am MIT. «Wir kopierten einige Tricks, die das Ohr anwendet, und übertrugen sie auf die Elektronik.» Um elektromagnetische Wellen anstelle der Druckwellen aufzufangen, setzten die Forscher Schaltkreise statt der Cilien (Haarzellen) ein. Auf der Aussenseite eines Chips von der Grösse 1,5 mal 3 mm befinden sich kleine Quadrate, von denen jedes für eine andere Wellenlänge zuständig ist. Die Quadrate sind spiralförmig angeordnet und werden von aussen nach innen schrittweise grösser. Diejenigen im äusseren Teil der Spirale erkennen kurzwellige Frequenzen mit hoher Energie, während diejenigen im Innenbereich langwellige, schwach ausgeprägte Frequenzen entdecken.
Rahul Sarpeshkar erklärt: «Die Cochlea gewinnt einen Überblick davon, was im Frequenzspektrum der Geräusche passiert. Je länger ich mir das Innenohr anschaute, desto mehr stellte ich fest, dass es wie ein Super-Radio mit 3500 parallelen Kanälen aufgebaut ist.» Die «Funkfrequenz-Schnecke» könnte bald in einer neuen Generation von Mobiltelefonen und anderen Funkgeräten Verwendung finden.
In dem Masse, in dem die vom Menschen entwickelte Technologie Fortschritte macht, erkennt eine wachsende Anzahl von Wissenschaftlern und Ingenieuren, dass die Lebewelt wie eine Fundgrube ist, die vollgepackt ist mit ingenieurtechnischen Wundern. Zu dieser Einschätzung gelangt Dennis Wagner vom Access Research Network, einer US-amerikanischen christlichen Einrichtung, die sich mit Intelligent Design befasst.
Ein eigener Wissenschaftszweig befasst sich inzwischen damit, die Natur nachzuahmen: die Biomimetik. Auf deren Agenda steht die Erforschung des Potentials von Anwendungen, die durch das biologische Design angeregt werden, das man beim Menschen, bei Tieren und Pflanzen findet.
Weitere technische Instrumente, die von Ingenieuren entwickelt wurden und über die in wissenschaftlichen Zeitschriften publiziert wurde, sind ein biomimetisches Gerät zur Tastwahrnehmung (taktiler Sensor), dessen Grösse der menschlichen Fingerspitze entspricht, und die Entdeckung, dass Schuppen auf den Flügeln von Schmetterlingen als winzige Solarkollektoren funktionieren. Dies hat Forscher in China und Japan dazu veranlasst, eine noch sparsamere Solarzelle zu entwickeln, die zukünftig zur Energiegewinnung für Wohnungen und andere Anwendungen genutzt werden kann.
Es fällt auf, dass der Mensch in dem Masse, in dem er selber technische Geräte und Werkzeuge entwickelt, lernt, die Natur besser zu verstehen. Das ist eine erstaunliche Parallele. – Wenn Techniker von der Natur lernen, lernen sie dann von ungerichteten Naturprozessen oder von einem genialen Schöpfer?
Quelle: Wort und Wissen Info 1/10
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