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Relevant bibliographies by topics / Bionik / Dissertations / Theses

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Dissertations / Theses on the topic 'Bionik'

Author: Grafiati

Published: 4 June 2021

Last updated: 28 July 2024

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1

Hensel, René, Christoph Neinhuis, and Carsten Werner. "The springtail cuticle as a blueprint for omniphobic surfaces." Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-188134.

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Abstract:

Omniphobic surfaces found in nature have great potential for enabling novel and emerging products and technologies to facilitate the daily life of human societies. One example is the water and even oilrepellent cuticle of springtails (Collembola). The wingless arthropods evolved a highly textured, hierarchically arranged surface pattern that affords mechanical robustness and wetting resistance even at elevated hydrostatic pressures. Springtail cuticle-derived surfaces therefore promise to overcome limitations of lotus-inspired surfaces (low durability, insufficient repellence of low surface tension liquids). In this review, we report on the liquid-repellent natural surfaces of arthropods living in aqueous or temporarily flooded habitats including water-walking insects or water spiders. In particular, we focus on springtails presenting an overview on the cuticular morphology and chemistry and their biological relevance. Based on the obtained liquid repellence of a variety of liquids with remarkable efficiency, the review provides general design criteria for robust omniphobic surfaces. In particular, the resistance against complete wetting and the mechanical stability strongly both depend on the topographical features of the nano- and micropatterned surface. The current understanding of the underlying principles and approaches to their technological implementation are summarized and discussed.

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2

Gramann, Jens. "Problemmodelle und Bionik als Methode." [S.l. : s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=972057927.

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3

Lautenschläger, Thea. "Bionik - Experimentierset für den Schulunterricht." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2011. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-77334.

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Abstract:

Fächerübergreifendes und fächerverbindendes Lernen rücken zunehmend in den Fokus einer neuen Lehr- und Lernkultur. Lernerfolg, Kompetenzerwerb und Mehrperspektivität im Unterricht sind daher Kernpunkte zahlreicher aktueller Untersuchungen. Gerade in Hinblick auf konstruktivistische Lernmodelle wird die Notwendigkeit der Fächervernetzung deutlich, denn sie verlangen einen schüleraktiven Unterricht, der sich an den Interessen der Schüler und nicht an Fachgrenzen orientiert. Auch im naturwissenschaftlichen Unterricht gewinnt die ganzheitliche Betrachtung natürlicher Phänomene und komplexer Probleme an Wichtigkeit. Die Lehr- und Bildungspläne der Bundesländer werden deshalb seit einigen Jahren dahingehend ausgerichtet. In Sachsen entstanden bereits seit 2005 im Rahmen der Umprofilierung an sächsischen Gymnasien neue Lehrpläne für fächerverbindenden Profilunterricht. Neben gesellschaftswissenschaftlichem, künstlerischem, sprachlichem und sportlichem Profil erhielt auch das naturwissenschaftliche Profil neu ausgerichtete Lernbereiche, die sich inhaltlich an mehrere Fachgebiete gleichzeitig anlehnen. So auch der Lernbereich 6 „Bionik“. Die Bionik beschreibt eine Arbeitsweise, die an der Schnittstelle mehrerer Disziplinen steht. Biologisch interessante Phänomene bilden dabei die Basis für neue technische Innovationen. Die Biologie wird hier jedoch nicht kopiert, sondern abstrahiert, um lediglich für die Technik sinnvolle Prinzipien zu übertragen. Zunehmend mehr interessieren Unternehmen sich für bionische Lösungen, da diese oft materialschonender, materialsparender und energieeffizienter sind oder auch weil das Label „von der Natur inspiriert“ vom Konsumenten als nachhaltig wahrgenommen wird. Im Bionikunterricht können aufgrund der interdisziplinären Ausrichtung der Bionik neben den naturwissenschaftlichen Fächern Biologie, Physik und Chemie und einer mathematischen Grundausbildung auch angewandte oder artfremde Disziplinen wie Wirtschaft, Technik und Ethik eine Rolle spielen. Ein Schwerpunkt der Zielvorstellungen der fächerverbindenden Profillehrpläne ist die Fähigkeit, wissenschaftliches Arbeiten anzuwenden – hierfür ist gerade der Aspekt des selbständigen, forschenden Lernens entscheidend. In diesem Zusammenhang merken PRENZEL et al. (2007) an, dass hochkompetente Schülerinnen und Schüler, die über häufiges Experimentieren im Unterricht oder über ausgeprägte Anwendungsbezüge und Modellierungen berichten, sich durch ein tendenziell stärkeres Interesse an den Naturwissenschaften auszeichnen. Gerade unter dem Aspekt der Nachwuchsgenerierung für naturwissenschaftliche und technische Berufsfelder und der daraus abzuleitenden Notwendigkeit, größere Anteile der hochkompetenten Jugendlichen für die Naturwissenschaften zu gewinnen, kann die Bionik als interdisziplinäre Arbeitsweise Interesse an Biologie, Technik wie auch im interdisziplinären Grenzbereich fördern – und dies bei Jungen und Mädchen, da nicht nur die Themen sehr vielgestaltig, sondern auch die integrierten Fachgebiete zahlreich sind und den unterschiedlichen Interessen entgegenkommen. Die durch den neuen sächsischen Lehrplan hervorgerufene Situation, den Schülern die Bionik im Profilunterricht mit einem Stundenumfang von 28 Unterrichtsstunden vorstellen zu können, stellte die Lehrer vor neue Probleme. Nicht nur deren begrenzte fachliche Ausrichtung und damit die Einengung des eigenen, an die Schüler vermittelbaren Wissens, sondern besonders der Mangel an geeignetem Arbeitsmaterial überforderte manchen Lehrer. Aufgrund der fachlichen Ausrichtung des Instituts für Botanik der TU Dresden auf dem Gebiet der Bionik suchten deshalb nicht nur zahlreiche Lehrer, sondern auch das Sächsische Bildungsinstitut SBI Möglichkeiten einer Kooperation mit dem Institut. Diese basierte vornehmlich auf Lehrerfortbildungen, die von TU-Mitarbeitern durchgeführt wurden, aber auch auf der Einladung von Schulklassen an das Institut, um Vorträge oder kleinere Experimente durchzuführen. Diese Bildungsarbeit und weitere intensive Nachfrage seitens der Schulen mündeten schließlich in der Überlegung, fachlich fundierte und didaktisch aufgearbeitete Experimentiermodule zu entwickeln und zu publizieren, um sie allen Schulen zur Verfügung zu stellen und nicht nur ausgewählten Schulklassen die Möglichkeit zu geben, sich experimentell mit der Bionik auseinanderzusetzen. Es entstand ein multimodales Experimentierset zum Thema Bionik, welches im Schul- und Projektunterricht erprobt, optimiert und nach der Fertigstellung 2010 im DUDEN-Schulbuchverlag veröffentlicht wurde und sieben modular verwendbare Experimentierthemen zu verschiedenen Themenbereichen der Bionik beinhaltet. Während der Erprobungs- und Optimierungsphase erfolgte eine Evaluierung der entstandenen Arbeitsmaterialien durch die Lehrpersonen und die Schüler anhand von standardisierten Fragebögen. Die Aufgabenentwicklung der sieben Experimentierthemen orientierte sich gleichzeitig an den Kompetenzbereichen der nationalen Bildungsstandards. Interviews mit den Lehrern begleiteten den Entstehungsprozess und gaben erstmals einen Überblick über auftretende Probleme mit fächerverbindendem Unterricht im Fokus der Bionik.

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4

Braun, Dirk Henning. "Bionisch inspirierte Gebäudehüllen Konzeption einer bionisch inspirierter Gebäudehülle nach dem Vorbild natürlicher Hüllen und Häute /." [S.l. : s.n.], 2008. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-36145.

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5

Weiss, Johannes. "Strukturoptimierung auf Basis von bionischen Prinzipien : Topologieoptimierung zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens von Bauteilen /." Kaiserslautern : Institut für Verbundwerkstoffe, 2005. http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&doc_number=013337553&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA.

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6

Schawalder, Martin. "The various levels of importance of the five structural components of the Viable System Model (VSM) at different stages of a system's S-curve development regarding improvement of its viability." St. Gallen, 2007. http://www.biblio.unisg.ch/org/biblio/edoc.nsf/wwwDisplayIdentifier/01653666002/$FILE/01653666002.pdf.

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7

Schmitz, Christian Hermann Josef. "Entwicklung eines opto-mechanischen Mikrolabors zur Generierung und Untersuchung biomimetischer Proteinnetzwerke." [S.l. : s.n.], 2005. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:16-opus-61296.

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8

Carl, Kathrin. "Technische Biologie des Tasthaar-Sinnessystems als Gestaltungsgrundlage für taktile stiftführende Mechanosensoren." Ilmenau Univ.-Verl, 2008. http://d-nb.info/993988504/04.

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9

Jordan, André [Verfasser]. "Methoden und Werkzeuge für den Wissenstransfer in der Bionik / André Jordan." München : GRIN Verlag, 2010. http://d-nb.info/118802728X/34.

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10

Zahnd, Denise. "Sein oder Schein? Die Natur in der Verpackungsbionik /." St. Gallen, 2006. http://www.biblio.unisg.ch/org/biblio/edoc.nsf/wwwDisplayIdentifier/01655448002/$FILE/01655448002.pdf.

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Pfaff, Holger. "Synthesis and adhesion of biomimetic contact elements." [S.l. : s.n.], 2006. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-28885.

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12

Simmler, Urs. "Vergleich von Stützstrukturen für die additive Fertigung." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-226162.

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Abstract:

Durch die Verwendung von 3D-Druck-Verfahren wird die Gestaltung der Komponenten revolutioniert, weil die Form nicht mehr abhängig vom Fertigungsverfahren ist. Dabei werden auch optimale Gitterstrukturen innerhalb der Komponenten immer wichtiger. Diese Stützstrukturen können in Creo Parametric 4.0 mit dem neuen «Lattice-Feature» modelliert und Creo Simulate analysiert werden. Parallel dazu kann man mit ProTopCI (Hersteller CAESS, PTC Partner Advantage, Silver) eine Topologieoptimierung mit Stützstrukturen durchführen. Der Vortrag beleuchtet die Unterschiede dieser 2 Methoden.

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Apeltauer, Christian [Verfasser], and Franz [Akademischer Betreuer] Pedit. "Eine praktische Anwendung von CMC-Flächen in der Bionik / Christian Apeltauer ; Betreuer: Franz Pedit." Tübingen : Universitätsbibliothek Tübingen, 2011. http://d-nb.info/116262714X/34.

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14

Simmler, Urs. "CAESS ProTop: Neuigkeiten in der Version 5.0." Technische Universität Chemnitz, 2018. https://monarch.qucosa.de/id/qucosa%3A21534.

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Abstract:

Der Software-Hersteller CAESS (PTC Partner Advantage, Silver) hat eine neue Version der Topopologie-Optimierungs-Lösung ProTOp auf den Markt gebracht. Die Software zeichnet sich aus durch neue Elemente wie: • Intuitive Benutzer-Oberfläche • Verwendung von 'Shell-, Lattice-'Strukturen • Nichtlinearitäten: Kontakte, Vorspannung, elastoplastisches Material • Extrem schnelle Gleichungslösung • Flächen-Glättung • Flächen-Rückführung mit .obj-Daten (wavefront) ins CAD

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Matini, Mohammad-Reza. "Biegsame Konstruktionen in der Architektur auf der Basis bionischer Prinzipien." [S.l. : s.n.], 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-34050.

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16

Löffler, Stefan. "Anwenden bionischer Konstruktionsprinzipe in der Produktentwicklung." Berlin Logos, 2008. http://d-nb.info/993424562/04.

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Wanieck, Kristina [Verfasser], Cordt [Akademischer Betreuer] Zollfrank, Cordt [Gutachter] Zollfrank, and Thomas [Gutachter] Speck. "Bionik als systematische Methodik für Produktentwicklung und Innovation / Kristina Wanieck ; Gutachter: Cordt Zollfrank, Thomas Speck ; Betreuer: Cordt Zollfrank." München : Universitätsbibliothek der TU München, 2020. http://d-nb.info/1205069526/34.

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Tovar, Günter. "Biomimetische Grenzflächen mittels hierarchisch strukturierter Systeme zur molekularen Erkennung." [S.l. : s.n.], 2004. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB12046149.

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Lautenschläger, Thea [Verfasser], Christoph [Akademischer Betreuer] Neinhuis, and Ralf [Akademischer Betreuer] Vollbrecht. "Bionik - Experimentierset für den Schulunterricht : im Kontext fächerverbindenden Lernens / Thea Lautenschläger. Gutachter: Christoph Neinhuis ; Ralf Vollbrecht. Betreuer: Christoph Neinhuis." Dresden : Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2011. http://d-nb.info/106772916X/34.

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20

Simmler, Urs. "Topologieoptimierung im Creo-Umfeld mit ProTopCI." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-206856.

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Abstract:

Wikipedia umschreibt die Topologieoptimierung als ein computerbasiertes Berechnungsverfahren, durch welches eine günstige Grundgestalt (Topologie) für Bauteile unter mechanischer Belastung ermittelt werden kann. Durch die Verwendung von 3D-Druck-Verfahren wird die Gestaltung der Komponenten revolutioniert, weil diese nicht mehr abhängig vom Fertigungsverfahren sind. Dabei werden auch optimale Gitterstrukturen innerhalb der Komponenten immer wichtiger. Diese neuen Herausforderungen können im Creo Umfeld mit ProTopCI (Hersteller CAESS, PTC Partner Advantage, Silver) elegant gelöst werden. Im Vortrag (mit Live-Demonstration) werden die neuen Möglichkeiten dieser innovativen Lösung beleuchtet: Modellerzeugung in Creo Simulate (FEM-Mode): - Verschiedene Lastfälle, - Kontakte, - Schraubenverbindungen, - CAD-Geometrie, - zu optimierende Bereiche, ... Technologische Randbedingungen zur Berücksichtigung des Fertigungsverfahren Innovatives Erzeugen/Optimieren der Gitterstrukturen Glätten, Exportieren der optimierten Geometrie

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Stricker, Hans Michael [Verfasser], Udo [Akademischer Betreuer] Lindemann, and Herbert [Akademischer Betreuer] Birkhofer. "Bionik in der Produktentwicklung unter der Berücksichtigung menschlichen Verhaltens / Hans Michael Stricker. Gutachter: Udo Lindemann ; Herbert Birkhofer. Betreuer: Udo Lindemann." München : Universitätsbibliothek der TU München, 2006. http://d-nb.info/1055961062/34.

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Valek, Rainer, Stefan Landkammer, Peter Heß, and Kristin Paetzold. "Simulationsmethoden bei der Entwicklung von spinnenartigen Laufrobotern." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2014. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-142061.

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Abstract:

Dieser Vortrag befasst sich mit der Prozesskette bei der Entwicklung spinnenartiger Laufroboter. Es wird eine Möglichkeit der Abstraktion von der Natur aufgezeigt, sowie dessen Überführung in ein technisches System. Das kinematische Modell wird anschließend in MSC Adams simuliert.

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Helms, Maria Katharina [Verfasser], Udo [Akademischer Betreuer] [Gutachter] Lindemann, and Mirko [Gutachter] Meboldt. "Biologische Publikationen als Ideengeber für das Lösen technischer Probleme in der Bionik / Maria Katharina Helms ; Gutachter: Udo Lindemann, Mirko Meboldt ; Betreuer: Udo Lindemann." München : Universitätsbibliothek der TU München, 2016. http://d-nb.info/1128819279/34.

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Marth, Michaela [Verfasser], and Franz X. [Akademischer Betreuer] Bogner. "Bionik-Unterricht zwischen natürlichem Vorbild und technischer Anwendung : Eine Studie zu Technikbegeisterung, naturwissenschaftlicher Motivation und langfristigem Wissenserwerb / Michaela Marth ; Betreuer: Franz X. Bogner." Bayreuth : Universität Bayreuth, 2018. http://d-nb.info/1167726979/34.

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Ehrlich, Andreas, Meike Röhrkohl, Enrico Rudolph, and Stine Krübel. "TEXTILBASIERTER LEICHTBAU IN SACHSEN." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-197174.

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Abstract:

Der Leichtbau zählt zu den Schlüsseltechnologien vieler Industriebranchen und favorisiert ressourcen- und energieeffiziente Strukturbauteile und Konstruktionen mit belastungs- und funktionsgerechten Eigenschaften. Unabhängig vom Einsatzgebiet besteht der Anspruch des Leichtbaus darin, Systeme zu gestalten und herzustellen, die sich infolge Ausnutzung aller Varianten von Tragstrukturen, Werkstoffen und Herstellungs-technologien durch ein geringeres Gewicht bei gleichzeitiger Verbesserung der Eigenschaften bzw. Erhöhung der Gebrauchsgüte auszeichnen. Entscheidende Voraussetzungen für die Anwendung des Leichtbaus sind leichte und hochbelastbare Werkstoffe, innovative filigrane Konstruktionen, sowie integrierte Systeme zur Erfassung von Beanspruchungen. An der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung werden im Forschungsbereich Leichtbau im Bauwesen faser- und textilverstärkte, funktionsintegrierte Leichtbautragwerke entwickelt, gefertigt und prüftechnisch verifiziert und validiert. Dabei stehen die Methoden Materialleichtbau, Strukturleichtbau und Systemleichtbau im Vordergrund. Diese können auf unterschiedliche Art miteinander kombiniert werden. Die Substitution von Werkstoffen höherer Dichte durch leichtere Materialien und Werkstoffkombinationen unter Beibehaltung bzw. Steigerung von Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften wird als Materialleichtbau bezeichnet. Dabei erfolgt die Gewichtsreduzierung der Konstruktion durch das verwendete Material. Beim Strukturleichtbau werden Produkte unter Nutzung von neuen Strukturen leichter ausgeführt, was eine Ermittlung und Optimierung der Art, Anzahl und Anordnung der Bauteile, aus denen die tragende Struktur mit minimalem Gewicht gebildet wird, umfasst. Der Systemleichtbau favorisiert die leichtbaugerechte Optimierung der Tragkonstruktion. Ziel ist es, leichte hochbeanspruchte Konstruktionen und neue Gestaltungsvarianten für filigrane Tragwerke mit hoher Funktionsintegration zu entwickeln und gemeinsam mit Architekten, Planern und Bauunternehmen auf den Markt zu bringen, denn wir forschen für die Praxis. In der vorliegenden Veröffentlichung wird das Forschungsprojekt „Neue leichtbaugerechte Strukturkomponenten und Verarbeitungstechnologien für Anwendungen in Tragwerken“ von der Idee bis zum Referenzobjekt beschrieben.

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Green, Amanda Jane. "BioI : the P450 implicated in biotin biosynthesis." Thesis, University of Edinburgh, 2001. http://hdl.handle.net/1842/14939.

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Abstract:

The three genes believed to encode the redox system for cytochrome P450 BioI have been cloned (bioI, orf2 and fer). Protein overexpression of both BioI and the ferredoxin has been achieved to high levels and purification protocols determined for both. Characterisation of BioI using a variety of spectroscopic methods has proved that the enzyme is indeed a P450, showing typical spectral shifts on binding of exogenous ligands such as CO and NO. Ligand binding studies have indicated a high affinity of the protein for long-chain saturated fatty acids, with the optimal ligand being myristate, C14 Crystals of BioI have also been obtained, but solution of the structure has so far proved elusive. The Bacillus subtilis ferredoxin appeared to be the only candidate electron donor to BioI and sequence similarities suggested it contained a 4Fe-4S cluster. Characterisation of the ferredoxin by UV-visible spectroscopy, CD and EPR (in the reduced form) confirmed this. ICP-AES and the oxidised EPR data seemed to suggest the presence of at least some 3De-4S cluster, which appears to suggest oxidative degradation of the cluster. Using E. coli flavodoxin reductase (FLDR) as a redox partner alongside the ferredoxin, electron transfer to BioI has been demonstrated, albeit very slowly. Electron transfer from the FLDR to the ferredoxin was shown to be very rapid, indicating the slow step to be electron transfer from ferredoxin to BioI or steps after this. The ability of this system to hydroxylate fatty acids has also been demonstrated using the fatty acid chromophore, p-nitrophenoxydodecanoic acid (Schwaneberg et al., 1999).

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Hensel, René. "Robust omniphobic surfaces by mimicking the springtail skin morphology." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2014. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-149179.

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Abstract:

Springtails (Collembola) are wingless arthropods that are impressively adapted to cutaneous respiration in temporarily rain-flooded habitats by non-wetting skin morphology. Recapitulating the robust and effectively liquid-repellent surface characteristics of springtail skin in engineered materials may offer exciting opportunities for demanding applications. Herein, we present a strategy for mimicking morphological surface features of springtail skin in polymer membranes produced by reverse imprint lithography. We report the fabrication of multi-level silicon masters that, in turn, serve as templates for the replication of flexible polymer membranes. We examined the robust wetting characteristics of polymer membranes by in situ plastron collapse tests and condensation tests. The mechanical stability of the polymer membranes was tested using a tribometer set-up and compared with needle-shaped pillar structures made from similar material. The fabricated membranes are flexible, free-standing, and adaptable to various substrate materials and shapes that allow for emerging applications.

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Harbuzova, Yelizaveta Antonivna, Єлізавета Антонівна Гарбузова, and Елизавета Антоновна Гарбузова. "Bionic eye." Thesis, Сумський державний університет, 2014. http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/38822.

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Abstract:

In modern life there are a lot of diseases. Scientists and researchers from all over the world investigate these diseases and try to find the newest ways of treating them. One of such troubles is problem with eyes. Very often people lose vision because of damaging their eyes or degenerative disease, for example, age-related macular degeneration.

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Loburenko, M. V. "Bionic arm." Thesis, Сумський державний університет, 2013. http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33723.

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Abstract:

A new prosthetic arm has been developed by a researcher in Switzerland that not only provides the user with a working limb, but also lets them feel rudimentary sensations from the hand and fingers. It's being tested out on an anonymous patient later this year. The artificial limb was designed by Dr. Silvestro Micera at the Ecole Polytechnique Federale de Lausanne in Switzerland. It works by tapping directly into the median and ulnar nerves in the arm, allowing signals from the brain to reach the limb — and vice versa. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33723

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Edwards, Nikita. "Bionic evolution." Diss., University of Pretoria, 2014. http://hdl.handle.net/2263/45285.

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Abstract:

Current toxic interactions between the systems of man, nature and machine in the diamond mining town of Cullinan are volatile and cannot be sustained. When the mine and the main economic system regress, how can the remaining dependent cultural and biophysical systems be sustained and what can Cullinan become after the demise of the machine? Impending deindustrialisation could mean that Cullinan will be silenced and its associated meaning and memory lost. The architecture of the Age of the Machine represents contemporary interactions between the biotic and bionic where industrial buildings, and the introverted town, reflect the dominance of the machine over nature. The objective of this dissertation is to set a precedent for place-responsive regenerative architecture within a post-mining context that is inspired by local nature and culture. An architecture that expresses a new co-evolving mutualistic relationship between the existing town and landscape (cultural and natural systems) will be considered. Programme: A local food hub The intention of this dissertation is to address the future shift of human communities and economic activities back to the alignment and synergy with life processes. A bionic evolution from the Age of the Machine, to the Age of Life is explored.
Dissertation (MArch(Prof))--University of Pretoria, 2014.
Architecture
MArch(Prof)
Unrestricted

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Arrata, Irene Jeanne Marie. "Towards bionic proteins." Thesis, University of Leeds, 2017. http://etheses.whiterose.ac.uk/17171/.

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Abstract:

De novo design of foldamers is a current challenge in chemical biology. Overcoming it is essential in order to expand the protein toolbox and access “bionic proteins”, i.e. proteins comprising non-natural segments, with enhanced biological functions. Since the alpha-helix represents the most abundant motif in protein structure, alpha-helix mimicry is a key approach to building foldamers and a stepping-stone towards generating bionic proteins. The current state-of-the-art on bottom-up foldamer synthesis for the mimicry of alpha-helices is described in Chapter 1. The Wilson Group focuses on aromatic oligoamide proteomimetics for the modulation of protein-protein interactions (PPIs) involved in known diseases. The work presented in this thesis aimed at building a basis towards the elaboration of bionic proteins, by proving that such proteomimetics can be used to build novel 3-dimensional constructs. 3-O-alkylated and N-alkylated oligobenzamides with complementary charged side-chains were designed to produce self-assembling foldamers. The synthesis and conformational study of dimers and trimers is reported in Chapter 2. This forms the groundwork towards generating proteomimetic-based coiled coils. An Affimer is a non-antibody-based scaffold, used in tandem with phage display. A small library of biotinylated N-alkylated proteomimetic inhibitors of p53/hDM2 was screened against an Affimer library. The investigation of the Affimer/foldamer interactions are reported in Chapter 3. Taken together, these results demonstrate that aromatic oligoamides are suitable building blocks for producing non-natural peptide sequences in order to generate bionic proteins.

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Marynenko, L. V. "The bionic sense organs." Thesis, Сумський державний університет, 2013. http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33760.

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Abstract:

The Bionic Ear is properly called a cochlear implant. It is an artificial hearing tool which stimulates nerves, using electricity, in the inner ear. The Bionic Ear helps a deaf person to hear another person speak. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33760

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Parkhomenko, Y. Y. "Bionic hand that can feel." Thesis, Сумський державний університет, 2013. http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33787.

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Abstract:

Those who have lost a limb such as a hand have long had the option of using a prosthetic to restore some lost functionality. Studies have shown that as many as 50 percent of prosthetic wearers rarely use them due to appearance and poor controllability. A new breakthrough in prosthesis has delivered a bionic hand that is capable of feeling just like the organic limb it replaces. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33787

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Marcinonytė, Sigita. "Bioniškos architektūros ypatumai: konstrukcijos, ornamentika, ryšys su aplinka." Master's thesis, Lithuanian Academic Libraries Network (LABT), 2009. http://vddb.library.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2009~D_20090713_142527-19734.

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Abstract:

Baigiamajame magistro darbe „Bioniškos architektūros ypatumai: konstrukcijos, ornamentika, ryšys su aplinka“ architektūra nagrinėjama bionišku aspektu. Bioniškos architektūros nagrinėjimo gaires nustato bioniškos architektūros apibrėžimas, pasak kurio bioniška architektūra – tai architektūra, grindžiama gyvosios gamtos formomis ir organizmų sandaros principais. Iš jo matyti, kad tiek gamtinių struktūrų taikymas statinių konstruktyvui, tiek gamtinių formų vaizdavimas architektūroje daro tuos statinius bioniškus. Kita vertus, harmoningas statinio įkomponavimas į jį supančią aplinką, netaikant anksčiau paminėtų būdų, o naudojant kitas priemones, taip pat gali būti organiškas. Taigi architektūriniai statiniai, kurių forma išsilieja iš jų paskirties ir konkrečių gamtinių sąlygų, – kaip tai įprastai vyksta gamtinės kilmės organizmuose, – šiame darbe taip pat įtraukiami į bioniškos architektūros apibrėžimą. Visiems trims bioniškos architektūros išraiškos būdams atskleisti parenkami jiems atstovaujantys architektai. Jų suprojektuoti statiniai naudojami tolimesnei analizei, ieškoma panašumų ir skirtumų tarp skirtingų bioniškos architektūros atstovų. Baigiamojo darbo tikslas yra įrodyti, kad taikant skirtingas išraiškos priemones galima pasiekti to paties pobūdžio rezultatą, šiuo atveju, bionišką architektūrą.
The final post-graduate work focuses on three different aspects of bionic architecture –i.e. construction, ornamentation and smooth connection with environment. These guidelines are based on definition of bionic architecture. It says that bionic building is the one projected whether under natural decorative motifs or natural structures. However, harmonic composition of the building and the surrounding landscape using different expressions also creates an organic look. Thus the whole work is based on the analysis of the basic features of the bionic buildings. Those distinctive and common features are analyzed and compared together to find the essential ones that reflect the bionic connection. The main cause is to seek and to prove through the research of similarities and differences, that all these edifices, built in different manner, has the same root – bionic architecture.

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Kunze, Sebastian. "Untersuchungen zur Strömungs-Struktur Interaktion an dynamisch bewegten, flexiblen Oberflächen." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2011. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-71172.

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Abstract:

Die experimentellen Untersuchungen zur Strömungs-Struktur-Interaktion kommen zu folgenden Ergebnissen. Die als entrainment bezeichnete Verhaltensweise von Fischen kann durch den gezielten Ausgleich von Auftriebs-, Widerstands- und einer erstmals nachgewiesenen Saugkraft und der damit verbundenen Reduzierung der lokomotorischen Energie erklärt werden. Des Weiteren zeigen die Experimente an einer wellenförmig bewegten Oberfläche, dass die Strömung an einem Wellenberg zyklisch zwischen laminarem und turbulentem Regime wechselt und dass diese Oszillation zur Reduzierung des Form- und Gesamtwiderstandes der geschleppten Oberfläche führt. Dünne, flexible Häutchen hairy flaps an der Rückseite eines Zylinders führen zu einer Änderung der Struktur der Wirbelablösung an diesem. Dadurch wird sowohl die auf den Zylinder wirkende Auftriebskraft als auch die Widerstandskraft um bis zu 65% reduziert. Für die Interaktion zwischen der Strömung um zwei hintereinander positionierte elastische Zylinder und ihrer Kinematik konnte die Synchronisierung (lock-in) ihrer Bewegung mit einer verbundenen Zerstörung der Wirbelstraße hinter dem zweiten Zylinder gezeigt werden
The experimental investigations presented herein explain the behavioural adaptation of fish called entrainment for the first time. The results confirm a balance of lift-, drag- and a suction-force, explaining the reduction of locomotive energy. Furthermore, flow measurements around an undulating membrane affirm an oscillation between laminar and turbulent flow over one period of the motion and that this oscillation decreases the pressure- and drag-force of the towed membrane. Experiments on thin and flexible flaps attached at the lee-side of a cylinder, show that the flaps alter the natural vortex separation cycle in such a way that the vortices do not shed in a staggered side-by-side arrangement but in line in a row with the cylinder wake axis. Thus, flow fluctuations are reduced by 42% in stream-wise - and 35% in transversal direction at best, compared to a reference case without hairy-flaps. Finally, investigations on the flow around and on the kinematics of two flexible cylinders in a tandem arrangement demonstrate a synchronisation of their motion (lock-in), resulting in the destruction of the vortex-street behind the second cylinder

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Zimovets, A. "The next generation of bionic limbs." Thesis, Sumy State University, 2015. http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/40595.

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Abstract:

At present due to the rapid technological progress and the enormous scientific advances a wide range of different adaptive, auxiliary equipment for people with disabilities are offered. Nowadays there is a rapid development of new achievements and developments in this area. The main purpose is the desire to bring the function of real hands and feet to an artificial limb.

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Irber, Tomáš. ""MRAKODRAP" - architektonická studie výškové stavby u Právnické fakulty Masarykovy univerzity v Brně." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta architektury, 2010. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-215665.

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Abstract:

In this diploma thesis, I have tried to design a high-rise building in Brno and offer new opportunities for built-up areas in a manner that respects the future of urban development. I have applied the principles of nature patterns on the very structure of the building and thus I have reached the perfection of nature, which in my view offers an elegant, simple and already proven solution.

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Obtulovič, Marek. ""MRAKODRAP" - architektonická studie výškové stavby u Právnické fakulty Masarykovy univerzity v Brně." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta architektury, 2010. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-215676.

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Abstract:

In this diploma thesis, I have tried to design a high-rise building in Brno and offer new opportunities for built -up areas in a manner that respects the future of urban development. I have applied the principles of the nature patterns on the very structure of the building and thus I have reached the perfection of nature which in my view offers an elegant, simple and already proven solution.

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Šáchová, Irena. "Bionika v architektuře (strom jako inspirační zdroj)." Doctoral thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta architektury, 2012. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233238.

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Abstract:

The work deals with nature prefigurations, which can be used in architecture. The first part is concerned with the bionics in architecture in general. There are introduced all available pieces of knowledge falling within this branch. The second part is focused on the nature prefiguration – tree. The tree was analyzed from different points of view. Suitable principles, which were found, were transformed to the field of architecture. On the basis of children's drawings the changing approach to “tree as a home” during adolescence was charted. The work can serve as a comprehensive supporting document for study of bionics for students of architecture and architects and also for the general public. The work should point out that nature is our great standard for any activity.

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Frigerio, A. "A BIONIC EYEBLINK: MANAGEMENT OF FACIAL PALSY." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano, 2013. http://hdl.handle.net/2434/215238.

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Abstract:

This thesis highlights the current gold-standard surgical procedures for the rehabilitation of mimicry in individuals with facial paralysis and explores the potential application of functional electrical stimulation (FES) as a novel treatment restoring the face mimicry. Closed-loop facial pacing represents an innovative solution for prosthetically assisted movements. In particular, blinking is typically symmetrical, enabling healthy eye blink on one side of the face to serve as a trigger to pace assisted blinks on the contralateral side, in case of unilateral peripheral facial palsy. The goals of this research are developing an eyeblink detection system and advancing the understanding of performing surface FES of the facial nerve in order to elicit artificial eyeblinks. The application of a biomimetic device to individuals with acute reversible facial palsy would provide immediate restoration of the periocular function and could be used until either the patient recovers sufficient function to no longer require assistance for eye closure, or the decision is made to proceed with further surgery.

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Ніколаєва, Тетяна, and А. І. Баранова. "Дослідження біотектонічної трансформації як засобу формоутворення костюма." Thesis, Київський національний університет технологій та дизайну, 2018. https://er.knutd.edu.ua/handle/123456789/10323.

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Abstract:

Використання біоніки в процесі художнього проектування одягу розвиває асоціативне мислення, пробуджує творчу думку, змушує шукати шляхи гармонійного поєднання структури, функцій та естетики форм. Застосування в процесі художнього проектування одягу синтезу біонічної трансформації та асоціативного формоутворення дозволить враховувати не тільки формальні сторони біооб’єктів, а встановлювати глибокі зв'язки між законами розвитку живої природи і предметним світом об’єктів дизайну.
The use of bionics in art-fashion design processed associative intellection, awakens creative thought, make looks for ways to harmonize the combination of structure, functions, and aesthetics of forms. The application in art-fashion designing process of the synthesis of bionic transformation and associative shape formation, will take into account not only the formal aspects of bioobjects, but also establish deep links between the laws of live nature development and design objects.

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Maxson, Brian. "Reviews of Biondo Flavio, Italy Illuminated. Biondo Flavio's Italia Illustrata." Digital Commons @ East Tennessee State University, 2011. https://dc.etsu.edu/etsu-works/6216.

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Abstract:

Biondo Flavio was an erudite and prolific humanist writer who began his literary career in the 1430's and continued producing latin works until his death in 1463. Scholars have attributed Biondo with primary roles in the development of archaeology, topography, historical research, historical criticism, and historical periodization. His writings themselves influenced the content and approach of scholars across Europe for centuries.

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Gray, Jennifer A. "Biotin biosynthetic enzymes and the metabolic control of biotin biosynthesis." [Ames, Iowa : Iowa State University], 2009. http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&res_dat=xri:pqdiss&rft_dat=xri:pqdiss:1473213.

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Thanapitak, Surachoke. "Bionics chemical synapse." Thesis, Imperial College London, 2012. http://hdl.handle.net/10044/1/9520.

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Abstract:

This thesis presents the very first bionics chemical synapse which has the capability to sense the neurotransmitter (glutamate) and imitates the physiological behaviour of certain chemical synapse receptors (i.e. AMPA, NMDA, GABAA and GABAB). This bionics chemical synapse consists of two main parts: the glutamate ISFETs that act as neurotransmitter sensors and the current-mode CMOS circuits that have been designed to match the physiological behaviour of the chemical synapses. This bionics chemical synapse requires a sub-nano Siemens operational transconductance amplifier (OTA) to develop a low conductance gain for each chemical synapse receptor (0.1nS). A combination of two OTA designs was required to decrease the overall transconductance gain, which were: the bulk driven transistor and the drain current normalisation. To create the bionics chemical synapse, a neurotransmitter sensor is required as the chemical front-end for each receptor circuit. The sensor that was used is an enzyme-modified ISFET with glutamate oxidase immobilisation, to make the ISFET sensitive to glutamate ions. Additionally, a fast chemical perturbation technique called iontophoresis was applied to generate the glutamate stimulus, which represents the neurotransmitter signal. This signal has a one millisecond time duration. Finally, the current-mode CMOS circuits biased in the weak inversion region have been designed to match a biological model of the four mentioned chemical synapse receptors. Circuit techniques, such as the log domain filter and the translinear loop, were applied to realise the complex mathematical functions in the chemical synapse model. The measured response of the fabricated AMPA and NMDA receptors, where the glutamate ISFET was used to sensed the artificial neurotransmitter stimulus, closely matches with the circuit simulation results.

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Warr, Chandler Alan. "Development of a Novel Bioprinting System:Bioprinter, Bioink, Characterizationand Optimization." BYU ScholarsArchive, 2019. https://scholarsarchive.byu.edu/etd/7728.

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Abstract:

The use of 3D printing in biological applications is a new field of study given that 3D printing technology has become more available and user friendly. Possible uses include using existing 3D printing polymers to use in extracorporeal or in vitro devices, like Lab-on-a-Chip, and the development of new biologically derived materials to print cell-containing constructs. The latter concept is what is more commonly known as bioprinting. Our research had the goal of developing a bioprinting system including the printer, a bioink, and a feedback system for printing parameter optimization which could be done cheaply and within the reach of nearly any research lab. To make the bioprinter, we were able to take a popular plastic 3D printer and convert it to a bioprinter with 3D printed parts and the addition of a new motherboard. This came with great contribution from Carnegie Melon University. We were also able to improve upon the original design and, along with the new bioprinting capabilities, maintain the original capabilities of the plastic 3D printer. A new bioink was developed to work in coordination with this bioprinting system. Our lab has the luxury of having access to decellularized tissue, which provided a unique material to create a bioink which is derived from the extra-cellular matrix of porcine hearts. The final bioink protocol allows the users to make their own bioink, from easily obtainable tissue and determine their own concentration of the extra-cellular matrix/collagen within a range. Lastly, a feedback system was developed using a Raspberry Pi and camera module to provide real-time visual feedback of the bioprinting process which is otherwise very difficult to see and optimize parameters from. A protocol was developed to sequentially optimize the parameters for an open-source slicing software which governs the resolution of the bioprinter itself. In related research, the cytotoxicity and cell adherence properties of a printing resin for a microfluidic 3D printer were evaluated for use in Lab-on-a-Chip applications. The existing resin was tested and determined to be cytotoxic to cells and therefore not suitable for biological applications. We showed that a simple ethanol washing step and plasma treatment pulled the cytotoxic elements out of the polymer and modified the surface such that cells could attach and proliferate on the printed resin. Another printed resin was also tested which was determined to have no natural cytotoxicity, but the same plasma treatment was needed to allow for cell adherence.

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Escande, Coralie. "Towards modeling of a class of bionic manipulator robots." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10171/document.

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Abstract:

Ce travail concerne une catégorie de robot mobile manipulateur omnidirectionnel bionique, en l’occurence le RobotinoXT qui dispose d’un manipulateur bionique CBHA monté sur un robot mobile omnidirectionnel, nommée Robotino. D’abord, nous avons proposé un modèle cinématique direct de ce système en utilisant une méthode nommée « arc geometry ». Celle-ci a été validée grâce à un banc d’expérimentation en ayant recours à une technique de trilatération. Pour atteindre cet objectif, les capteurs ont été calibrés. Concernant le problème de calibration des paramètres constants du modèle, il a été résolu en développant un algorithme d’optimisation incluant une méthode nommée SQP, validée via un manipulateur industriel à bras rigides. Puis, nous avons proposé un modèle cinématique inverse du CBHA en supposant que chaque vertèbre de celui-ci est assimilée à un robot parallèle. Ce modèle a été validé par les mesures réelles obtenues avec le manipulateur industriel, permettant la définition de l’espace de travail du robot. Enfin, nous avons implémenté une boîte à outils qui englobe les modèles développés dans ce travail
This work deals with a particular class of mobile omnidrive-bionic manipulator robot namely RobotinoXT. It contains a bionic manipulator Compact Bionic Handling Assistant (CBHA) mounted over a mobile omnidrive robot Robotino. We first proposed a forward kinematic model of such a system by using an “arc geometry” method which was validated through a test bench using a trilateration technique. To achieve this purpose, the sensors were calibrated. For the model’s constant parameters calibration problem, this latter was resolved by developing an optimization algorithm which incorporates a SQP method, validated via an industrial manipulator with rigid links. Then, we proposed an inverse kinematic model of the CBHA by assuming that each backbone of it, is assimilated to a parallel robot. This model was validated by real measurements obtained with the industrial manipulator, allowing defining the robot workspace. Finally, we implemented a toolbox which encompasses the models developed in this work

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Song, Yihui. "Development of a printable collagen bioink for treatment of corneal disease." Thesis, The University of Sydney, 2021. https://hdl.handle.net/2123/27218.

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Abstract:

Corneal disease is one of the major causes of blindness. Ocular glues are a common initial treatment for corneal wounds but, in some severe cases, cornea transplantation will be required. However, gluing only offers temporary emergency management, and corneal transplantation is limited by donor shortage. Corneal bioengineering potentially offers an alternative pathway to treat severe corneal injuries. The major challenge in corneal bioengineering is balancing the combined requirements of the flexible manufacturing process whilst providing adequate properties to create a customisable artificial corneal that can mimic the human cornea. The main aim of this study is to develop a pure collagen I-based bioink: Firstly, to explore the feasibility of direct printing into a corneal wound using a handheld device and secondly for the printing of an artificial cornea on a tabletop 3D printer. The collagen bioink were developed and the mechanical and optical properties of the bioink were characterised in this study. Cell compatibility is important for the bioink. The collagen hydrogels with various collagen concentrations were tested with major corneal cells in this study. The potential applications of the collagen bioink in corneal bioengineering, including wound filling/sealing experiments and 3D printing of a cell-laden cornea shaped structure were also explored in this thesis. In conclusion, the collagen bioink developed showed the potential of a corneal filler/sealant for corneal wound healing, having the comparable filling/sealing ability, better transparency, and shorter crosslinking time compared to currently available collagen based corneal filler/sealant. The results of this thesis also constitute the basis for 3D printing the customisable artificial cornea with incorporated corneal cells to shorten the healing time.

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Tejwani, R. B. "Synthetic studies in biotin." Thesis(Ph.D.), CSIR-National Chemical Laboratory, Pune, 1992. http://dspace.ncl.res.in:8080/xmlui/handle/20.500.12252/3018.

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Taylor, Cameron Roy. "Optimization of transverse flux motor for utilization in bionic joints." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2016. http://hdl.handle.net/1721.1/106047.

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Abstract:

Thesis: S.M., Massachusetts Institute of Technology, School of Architecture and Planning, Program in Media Arts and Sciences, 2016.
Cataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 95-97).
Though there have been remarkable advances in powered prosthesis technology over the past decade, design limitations of commercial electric motors are one of the main bottlenecks in meeting critical device requirements, such as minimum range on a single battery charge and acoustic emission restrictions. Traditional motor design focuses on motor development for operation at specific torques and velocities, but a motor design which minimizes the power loss over the torque-velocity profile of a bionic ankle is more precisely what is needed for our application. Considering the design requirement in this way lays the groundwork for a new design framework. Leveraging this problem statement, we herein develop a new motor design process generalizable to all applications requiring a variable but cyclic torque-velocity profile. We present a motor optimization package for cyclic variable torque-velocity motor design and demonstrate its viability in constrained optimization of a transverse flux motor for use in a bionic ankle. We further evaluate and present the intended use of this transverse flux motor for application in bionic joints, along with advantages and design hurdles of the planned system.
by Cameron Roy Taylor.
S.M.

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Gramann, Jens [Verfasser]. "Problemmodelle und Bionik als Methode / Jens Gramann." 2004. http://d-nb.info/972057927/34.

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