Technische Umsetzung

Abbildung 3
Auf dieser Abbildung sieht man links den technisch nachgebauten Feuermelder und im Vergleich dazu das tierische Organ als Vorbild.
©Forschungszentrum ceasar Bonn
Die technische Umsetzung der Kiefernprachtkäfer-Infrarot-Organe unterscheidet sich äußerlich kaum von einem herkömmlichen Feuermelder. Jedoch sind die Funktionsweisen und Aufbauten beider Modelle komplett verschieden. Während unsere bekannten Feuermelder Sensoren besitzen, die auf Rauch reagieren, besitzt der Nachbau des Organs des Käfers ein Fenster, durch welches die Infrarot-Strahlung eindringen kann. Vereinfacht befindet sich im Inneren des Feuermelders dann eine Druckkammer, in der eine Flüssigkeit vorliegt. Durch die eintreffende Infrarot-Strahlung erwärmt sich die Flüssigkeit und dehnt sich demzufolge aus. Ein Drucksensor, der über der Druckkammer befestigt ist, wird durch diesen Druck aktiviert, sodass der Feuermelder ein Signal von sich geben kann.

Probleme bei der Anwendung

Die Vorbilder aus der Natur exakt nachzubauen ist häufig ein Problem. So treten auch beim Nachbau der Sinnesorgane des Kieferprachtkäfers einige Probleme auf. Eine besondere Schwierigkeit bei der Herstellung des Sensors ist das blasenfreie Füllen der Mikrokammern und -kanäle mit Flüssigkeit. Denn durch die Blasen in der Flüssigkeit, kann sich diese nicht so weit ausdehnen, dass der Sensor aktiviert wird. Hier spielt auch das Problem eine Rolle, dass die Zusammensetzung dieser Flüssigkeit noch nicht genau erforscht ist. Dies ist in der Mikrotechnologie ein generelles Problem, welches bisher nicht befriedigend gelöst worden ist. Auch der Umstand, dass die nachgebauten Feuermelder auf kleinste Temperaturschwankungen reagieren würden, da noch keine technische Methode gefunden wurde, diese ausgleichen zu können, stellt bei der Anwendung ein großes Problem dar. Zudem empfanden wir die von uns gefundene Methode zunächst als vielversprechend. Jedoch sind wir nach genaueren Recherchen darauf gestoßen, dass die technische Umsetzung sehr schwierig ist und daher Brandsensoren, welche auf dem Vorbild des Käfers beruhen, noch nicht eingesetzt wurden. Es ist noch nicht klar, ob die Detektoren so empfindlich und zuverläßig sind, wie ihr tierisches Vorbild. Außerdem ist es noch nicht ganz sicher, ob die technischen Rauchmelder auch bei Industrie- und Hausbränden anschlagen, da das tierische Vorbild nur bei Waldbränden reagiert. Allgemein ist die Informationsbereitstellung im Internet sehr unterschiedlich gefächert. Auf verschiedenen Quellen waren unterschiedliche Informationen zu finden, welche sich gegenseitig widersprachen. Wir haben uns für die Informationen entschieden, welche am häufigsten und plausibelsten erklärt waren.