(siehe auch Begriff: Elastizität).
Stabilität
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Bei genauerer Untersuchung könnte uns der Aufbau des Chitinpanzers An-
regungen für den Leichtbau in der Technik liefern, der Grashalm für hohe Bau-
werke, wie Türme und Sendemasten und das Faltwerk der Libellenflügel für
selbsttragende Überdachungen.
Bleiben wir beim Grashalm. Er unterliegt bei Windbelastungen der Bean-
spruchung auf Biegung. Auch wenn wir uns auf das Fahrrad setzen, wird der
Rahmen durch unser Körpergewicht der Biegung ausgesetzt. Grashalm und
Fahrradrahmen, zwei unterschiedliche Konstruktionen aus Natur und Technik,
widerstehen jedoch aufgrund ihres speziellen Aufbaues diesen Kräften bis zu
einer gewissen Höchstbelastung, die durch die Stabilität des Aufbaues erreicht
wird. Der Grundaufbau, das Rohr bzw. das Hohlprofil ist gegenüber Biegekräften
widerstandsfähiger als ein massiver Stab gleicher Masse.
Ein Beispiel für eine stabile Konstruktion ist auch das Hühnerei. Nimmt man
ein rohes Ei mit beiden Enden zwischen Daumen und Zeigefinger und versucht
dieses zu zerdrücken, reicht die Kraft der menschlichen Hand nicht aus. Be-
rechnungen haben nämlich ergeben, dass die Gestalt des Eies enorme Stabilität
aufweist. Wird ein Ei in der Mitte getrennt, so erhält man zwei Schalenhälften.
Beide Hälften zeigen das Bauprinzip von Kuppeln.
Dieses Bauprinzip ist in der Architektur eine häufig angewandte Bauweise
bei Kirchen, Domen, Palästen und Kuppeln von Kernkraftwerken. Die Scha-
len von Kuppeln bestehen in der heutigen Zeit aus Beton und sind sehr stabil.
Daher besitzen sie auch eine wesent-
lich größere Tragfähigkeit gegenüber
einfachen Plattenkonstruktionen. Die
naturnahe Kuppelform fügt sich als
biologisches Design außerdem noch
ansprechend in die Landschaft ein.
Aber das Ei in seiner meisterhaf-
ten Konstruktion ist nur ein Beispiel
von unendlich vielen Bauweisen
der lebenden Natur, von denen der
Mensch lernen kann.
Doch Vorsicht – die Natur lässt
sich nicht kopieren und ihre Konst-
Stabilität des Hühnereies
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Druck
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Druck
F
Gegen
F
Gegen
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ruktionen lassen sich kaum nachbauen. Aus ganz bestimmten physikalischen
Gründen, kann beispielsweise der schlanke Bau des Grashalmes nicht einfach
vergrößert auf Türme und Wolkenkratzer übertragen werden.
BÄUME WACHSEN NICHT IN DEN HIMMEL
Jede Pflanze und jedes Tier hat einen bestimmten und begrenzten Bereich für
seine Größe. Deshalb kann ein Eichhörnchen nicht so groß sein wie ein Rind,
ein Nilpferd nicht so klein wie eine Maus und ein Getreidehalm nicht so hoch
wie eine Pappel sein. Auch ist es unmöglich einen Getreidehalm zu finden, der
so hoch ist wie ein Fernsehturm. Ameisen können das Vielfache ihres Körperge-
wichtes tragen. Das kann man beobachten, wenn eine Ameise eine fette Raupe
durch die Gegend transportiert. Wir Menschen können kaum mehr tragen als
unser eigenes Gewicht ausmacht. Auch Flugzeuge können nur ungefähr so viel
transportieren, wie sie selbst wiegen.
Warum überträgt man nicht einfach den Körperbau von solchen kleinen In-
sekten, wie Ameisen, auf größere Erzeugnisse der Technik? Das geht überhaupt
nicht, denn entscheidend dabei ist die Beachtung physikalischer Gesetze. Die Natur
mit all ihren lebenden Konstruktionen lässt sich nicht 1:1 in die Welt der Technik
übertragen. In Natur und Technik herrschen andere Größenverhältnisse, es gibt
unterschiedliche Materialien und die Bedingungen der Umwelt sind oft auch anders.
Schauen wir uns einmal unterschiedlich große Tiere an, wie Nilpferd und
Maus. Das große Nilpferd ist gegenüber dem kleinen, zierlichen Nager sehr plump
gebaut, hat kurze dicke Beine und einen großen Rumpf. Es ist dabei keineswegs
ein nur maßstäblich vergrößertes Modell der kleinen Maus.
Es gibt beispielsweise Schuppenstrukturen, Tapetenstrukturen, Kristallstrukturen,
Hautstrukturen usw.
Als Struktur bezeichnet man allgemein eine Bauart, ein Gefüge oder eine Anordnung
von Elementen, die ein Muster bilden. Also die Art und Weise, wie ein System
aufgebaut, gegliedert und auch seine Oberfläche beschaffen ist.
Struktur
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