Die Erfindung betrifft die Lehre über die Gestaltung Gas haltender Kavitäten in Differentialbauweise zur Implantation in die benetzte Oberfläche von Strömungsbauteilen, beispielsweise den Unterwasserbereich von Seefahrzeugen. Die Erfindung betrifft ferner eine Standardisierung Gas haltender Kavitäten für Laborzwecke und wissenschaftliche Untersuchungen. Im Zusammenspiel der besonderen Gestaltung der Gas haltenden Kavitäten (Gas Keeping Kavities, GKK) ist die Materialauswahl von Bedeutung. Es kommen hydrophobe Materialien – vornehmlich Kunststoffe oder hydrophobe Oberflächenbeschich-tungen zur Anwendung. Die Gas haltenden Kavitäten in Differentialbauweise für Laborzwecke zur Implantation sind in ihrer Grundform zylinderförmig, werden als Komplexbauteil in Kernbohrungen ISO 1207 (DIN 84) gefügt und ggf. stoffschlüssig arretiert.
Die Gas haltenden Kavitäten in Differentialbauweise zur Implantation, bestgehend aus zwei Grundkomponenten sind für Laborzwecke und wissenschaftliche Untersuchungen (I) in ihren Hauptabmessungen skalierbar und (II) in unterschiedlichen Varianten für die Finnenkomponente gestaltbar.
Traktat
uber die Beitrage zum Stand der Technik und zu den ^Transactions in Suffering Innovations"
Die transactions in Suffering Innovations" bilden eine Sammlung von Schriften uber Artefakte im Themenfeld Biologie & Technik, die in loser Reihenfolge erscheint. Es besteht durchaus die Absicht, den Stand der Technik zu verandern.
Gegenstand der Beitrage zu den Schriften der transactions in Suffering Innovations" sind Artefakte, Problemlosungen, Gestaltungsfragen und die kritische Auseinandersetzung mit Themen der Bionik, also Technik nach Vorbildern aus der belebten und unbelebten Natur und ihre Umsetzung. In ausgesuchten Fallen sind Technische Beschreibungen nach Standards des Deutschen Patent und Markenrechts[1] verfasst.
Mit den transactions in Suffering Innovations" soll der Fortschritt auf dem Gebiet der angewandten Bionik dadurch gefordert werden, dass die dargestellten notleidenden Artefakte, Problem- und Gestaltungslosungen frei von Rechten Dritter sind und mit ausdrucklicher Genehmigung dem Leser zur Nutzung verfugbar werden.
In den transactions in Suffering Innovations" werden ausschlieRlich Artefakte offeriert, die nicht unter das Arbeitnehmererfindungsgesetzes ArbErfG[2] fallen oder in der Vergangenheit fielen.
Die in den transactions in Suffering Innovations" dargestellten Artefakte sind insofern notleidend, da sie einerseits aus materieller Not nicht weiterverfolgt werden, ein Umstand der sich vielleicht wieder andern mag. Andererseits sind die dargestellten Artefakte notleidend, weil sie moglichweise auftretender oder voranschreitenden geistigen Umnachtung zum Opfer zu fallen drohen; ein Umstand der sich wohl nicht mehr andern wird.
Als Ubergeordneter Absicht gilt es solche Forschung anzustoRen, die Losungswege der Ubertragung biologischer Phanomene untersucht und Fragestellungen betrifft, die im Zusammenhang stehen mit Natur und Technik.
Die Beitrage zum Stand der Technik und den transactions in Suffering Innovations" sind in deutscher Sprache verfasst. Dem Text wird gegebenenfalls eine teilweise oder vollstandige Ubersetzung in englischer Sprache beigestellt. In einer Ausgabe der Schriftensammlung wird jeweils nur ein Werk platziert. Den Ausfuhrungen wird gegebenenfalls ein Prolog vor und ein Epilog nachgestellt.
Mi. Dienst
Titel
Gas haltende Kavitat in Laborstandard zur Implantation
Untertitel
Transactions in Suffering Innovations T20 SI763 24. April 2018
Technische Beschreibung
Gas haltende Kavitat in Laborstandard zur Implantation
Die Erfindung betrifft die Lehre uber die Gestaltung Gas haltender Kavitaten in Differentialbauweise zur Implantation in die benetzte Oberflache von Stromungsbauteilen, beispielsweise den Unterwasserbereich von Seefahrzeugen. Die Erfindung betrifft ferner eine Standardisierung Gas haltender Kavitaten fur Laborzwecke und wissenschaftliche Untersuchungen. Im Zusammenspiel der besonderen Gestaltung der Gas haltenden Kavitaten (Gas Keeping Kavities, GKK) ist die Materialauswahl von Bedeutung. Es kommen hydrophobe Materialien - vornehmlich Kunststoffe oder hydrophobe Oberflachenbeschich-tungen zur Anwendung. Die Gas haltenden Kavitaten in Differentialbauweise fur Laborzwecke zur Implantation sind in ihrer Grundform zylinderformig, werden als Komplexbauteil in Kernbohrungen ISO 1207 (DIN 84) gefugt und ggf. stoffschlussig arretiert.
Die Gas haltenden Kavitaten in Differentialbauweise zur Implantation, bestgehend aus zwei Grundkomponenten sind fur Laborzwecke und wissenschaftliche Untersuchungen (I) in ihren Hauptabmessungen skalierbar und (II) in unterschiedlichen Varianten fur die Finnenkomponente gestaltbar.
Stand der Wissenschaft, Stand derTechnik und Entgegenhaltungen
Neben der fluidmechanischen Wirksamkeit, der mechanischen Stabilitat und Festigkeit ist die Minderung des fluidmechanischen Widerstands das wichtigste Gestaltungskonzept bei der Entwicklung von Stromungsbauteilen.
Stand der Wissenschaft. Biologie und Bionik.
In den Jahrmillionen der biologischen Evolution hat die belebte Natur leistungsfahige und Ressourcen schonende Gestaltungslosungen hervorgebracht. Die wissenschaftliche und Anwendungen orientierte Bionik (aus Biologie und Technik) entschlusselt biologische Gestaltungslosungen mit dem Ziel Prinzipien aus der belebten Natur auf Technik zu ubertragen.
Der so genannte Salvinia-Effekt beschreibt die dauerhafte Stabilisierung einer Luftschicht auf einer Oberflache unter Wasser. Basierend auf biologischen Vorbildern (z. B. Schwimm-farngewachsen (Salviniaceae) eroffnen technische Salvinia-Oberflachen u. a. die Moglichkeit der Beschichtung von Schiffen, die reibungsreduziert (erste prototypische Oberflachen zeigten eine Reibungsreduktion von bis zu 30%) auf einer Luftschicht durch das Wasser gleiten und Energie und Emissionen einsparen.
Voraussetzungen sind extrem wasserabstoRende superhydrophobe Oberflachen mit bis zu mehrere Millimeter langen haarartigen gekrummten und elastischen Strukturen, die unter Wasser die Luftschicht einschlieRen, Der Salvinia-Effekt wurde von dem Biologen und Bioniker Wilhelm Barthlott (Universitat Bonn) und Mitarbeitern entdeckt und seit 2002 systematisch an Tieren und Pflanzen untersucht [BART-18],
Werden extrem Wasser abweisende (superhydrophobe), strukturierte Oberflachen unter Wasser getaucht, so wird Luft, fur eine begrenzte Zeit, zwischen den Strukturen eingeschlossen und von der Oberflache gehalten,
Der von Barthlott beschriebene Salvinia-Effekt wird in erster Linie von mikrostrukturierten „Anhangen" an eine gegebene fluidmechanisch wirksame Oberflache getragen,
Bei Salvinia natans ist das Halten der Luft vermutlich eine Uberlebensstrategie der Pflanzen, Die Oberseite ihrer Schwimmblatter ist stark Wasser abweisend und weist eine auRert komplizierte und artspezifisch sehr unterschiedliche samtige Behaarung auf, Bei einigen Arten sind die immer vielzelligen 0,3-3 mm langen Haare einzelstehend (z, B, Salvinia cucullata), bei Salvinia oblongifolia sind zwei Haare an der Spitze verbunden,
Bei Salvinia minima und Salvinia natans stehen vier freie Haare auf einem Sockel, Die komplexesten Haare haben die Riesen-Salvinia Salvinia molesta und Salvinia auriculata sowie nahe verwandte Arten: auf einem gemeinsamen Stiel stehen je vier Haare, die aber an der Spitze verbunden bleiben, Das Ganze ahnelt einem mikroskopischen Schneebesen und hat zu dem treffenden Namen „Schneebesen- Haare" (eggbeater trichomes) gefuhrt, Die gesamte Blattoberflache - inklusive der Haare - ist mit nanoskaligen Wachskristallen uberzogen, die fur den Wasser abweisenden Charakter der Oberflache verantwortlich sind, Die Blattoberflachen sind somit ein klassisches Beispiel fur eine „hierarchische Strukturierung" [Salv-18], Der GroRe Kolbenwasserkafer (Hydrophilus piceus, Syn,: Hydrous piceus) ist mit einer Lange von bis zu funf Zentimetern der groRte Wasserkafer Europas und wurde deswegen fruher auch Riesenwasserkafer genannt, Er zeigt bei der Atmung einige hochst interessante Anpassungen an das Wasserleben und steht wegen seiner zunehmenden Gefahrdung unter Naturschutz [Kolb-18], Zur Atmung kommt der Kolbenwasserkafer mit seinem Vorderende an die Wasseroberflache, Er halt den Kopf von unten an den Wasserspiegel und neigt sich dabei leicht nach einer Seite, er krangt, Dann holt er den der Wasseroberflache naheren Fuhler aus der mit Luft gefullten Grube, die sich auf der Unterseite des Halsschilds befindet, Ein spitzer Fortsatz des ersten Glieds der Fuhlerkeule durchbricht von unten die durch die Wasseroberflachenspannung bedingte Haut der Wasseroberflache, Dann wird der Fuhler abgeknickt uber die Wasserflache hinausgeschoben, so dass die Fuhlerspitze unter der Wasseroberflache bleibt und dabei der Kopffurche anliegt, Die Kopffurche ist eine aus zwei Haarsaumen bestehende Rinne, die vertikal verlauft, Sie wird durch die daruber liegenden Aushohlungen der drei Fuhlerendglieder zu einem Schnorchel erganzt, der von dem abgeknickten Fuhlergelenk uber Wasser bis unter den Halsschild reicht, Zum Lufttransport fuhrt die mit feinsten Harchen bekleidete Fuhlerkeule vibrierende Bewegungen aus, Diese Tatigkeit wird abwechselnd links- und rechtsseitig ausgefuhrt, so dass das Tier hin- und herschaukelt, Auf der Korperunterseite tragen die Kafer eine dichte goldgelbe Behaarung (Pubescenz), zwischen dem zweiten und dritten Beinpaar und entlang der Flugeldeckenrander
[...]
[1] https://www.dpma.de/patent/anmeldune/index.html
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Dokument "Traktat über die Beiträge zum Stand der Technik und zu den 'Transactions in Suffering Innovations'"?
Dieses Dokument ist eine technische Beschreibung und Abhandlung über Artefakte im Themenfeld Biologie & Technik, speziell im Bereich der Bionik. Es handelt sich um Beiträge zum Stand der Technik und Innovationen, die oft notleidend sind, da sie aus materiellen Gründen nicht weiterverfolgt werden oder aufgrund geistiger Umnachtung in Vergessenheit zu geraten drohen. Ziel ist es, die Forschung im Bereich der Übertragung biologischer Phänomene auf technische Lösungen anzustoßen.
Was sind die "Transactions in Suffering Innovations"?
Die "Transactions in Suffering Innovations" sind eine Sammlung von Schriften über Artefakte im Bereich Biologie & Technik. Die Beiträge darin sind frei von Rechten Dritter und zur Nutzung durch den Leser freigegeben. Sie fokussieren auf notleidende Artefakte, Problemlösungen und Gestaltungsfragen.
Was ist der Gegenstand der Beiträge?
Die Beiträge behandeln Artefakte, Problemlösungen, Gestaltungsfragen und die kritische Auseinandersetzung mit Themen der Bionik. Es geht um Technik, die sich an Vorbildern aus der belebten und unbelebten Natur orientiert. In einigen Fällen enthalten die Beiträge technische Beschreibungen, die sich an Standards des Deutschen Patent- und Markenrechts orientieren.
Was bedeutet "notleidend" im Kontext dieser "Transactions"?
Die in den "Transactions in Suffering Innovations" dargestellten Artefakte sind "notleidend", weil sie entweder aus materieller Not nicht weiterentwickelt werden oder aufgrund des Risikos des Vergessens in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Es wird davon ausgegangen, dass die Artefakte aufgrund von "moglichweise auftretender oder voranschreitender geistigen Umnachtung zum Opfer zu fallen drohen".
Was ist das Ziel der "Transactions in Suffering Innovations"?
Das Ziel ist, den Fortschritt im Bereich der angewandten Bionik zu fördern. Dies soll dadurch erreicht werden, dass Artefakte, Problemlösungen und Gestaltungslösungen, die frei von Rechten Dritter sind, mit ausdrücklicher Genehmigung zur Nutzung zur Verfügung gestellt werden.
Was wird in den "Transactions in Suffering Innovations" ausgeschlossen?
Ausschließlich Artefakte, die nicht unter das Arbeitnehmererfindungsgesetz (ArbErfG) fallen oder in der Vergangenheit fielen, werden in den "Transactions in Suffering Innovations" aufgenommen.
In welcher Sprache sind die Beiträge verfasst?
Die Beiträge sind in deutscher Sprache verfasst. Gegebenenfalls wird eine teilweise oder vollständige Übersetzung ins Englische beigefügt.
Was ist der Salvinia-Effekt und seine Relevanz?
Der Salvinia-Effekt beschreibt die dauerhafte Stabilisierung einer Luftschicht auf einer Oberfläche unter Wasser, basierend auf biologischen Vorbildern wie Schwimmfarngewächsen (Salviniaceae). Technische Salvinia-Oberflächen ermöglichen die Beschichtung von Schiffen, um den Reibungswiderstand zu reduzieren und somit Energie und Emissionen einzusparen.
Was ist die technische Beschreibung "Gas haltende Kavität in Laborstandard zur Implantation"?
Diese Beschreibung betrifft die Gestaltung von gas haltenden Kavitäten in Differentialbauweise zur Implantation in die benetzte Oberfläche von Strömungsbauteilen, z.B. Unterwasserbereiche von Seefahrzeugen. Die Kavitäten sind standardisiert für Laborzwecke und wissenschaftliche Untersuchungen. Die Materialauswahl (hydrophobe Materialien) und die zylinderförmige Grundform sind wichtige Aspekte.
Was sind "Gas Keeping Kavities (GKK)"?
Gas Keeping Kavities (GKK) sind Gas haltende Kavitäten, die in dieser technischen Beschreibung im Zusammenhang mit der Implantation in Strömungsbauteile genannt werden. Sie sind in ihren Hauptabmessungen skalierbar und in unterschiedlichen Varianten für die Finnenkomponente gestaltbar, was sie für Laborzwecke flexibel einsetzbar macht.
- Arbeit zitieren
- Dipl.-Ing. Michael Dienst (Autor:in), 2018, Gas haltende Kavität in Laborstandard zur Implantation, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/423674
