Speicherung und Transport von Öl in Borsten spezialisierter Bienen und in faserbasierten Strukturen: Strukturprinzipien, Wirkmechanismen, Numerische Simulation und technologische Umsetzung

特殊蜜蜂鬃毛和纤维结构中油的储存和运输：结构原理、作用机制、数值模拟和技术实施

• 批准号: 137891005
• 负责人: Professor Dr. Dieter Wittmann
• 金额: --
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/137891005?language=en
• 关键词: Speicherung; und; Transport; von; Borsten

Die Fähigkeit mit Ölen umzugehen ist im Tierreich bei zwei einheimischen und ca. 300 neotropischen und afrikanischen Bienen ausgeprägt. Sie sammeln Öle aus Blüten, die sie als Larvenfutter und als Imprägnierung der Brutzellen nutzen. Prinzipiell haben diese Bienen an den Beinen eine Transportstruktur aus verzweigten Borsten (Scopa) mit spezieller Multiskalen-Mikrostruktur, die wiederholt mit Öl rasch beladen und rückstandslos entladen werden kann und einen verlustfreien Transport gewährleistet. Hinzu kommt ein sehr günstiges Verhältnis von Eigengewicht zu Aufnahmekapazität. Diese Eigenschaften der Multiskalen-Mikrostrukturen der Scopa sind aus technischer Sicht von höchstem Interesse.Um die unklaren Wirkmechanismen der selbständigen Beladung der Scopa und der Speicherung des Öls zu klären, werden zunächst die geometrischen, physikalischen und chemischen Parameter der Strukturen in den verschiedenen Größenskalen bestimmt. Zudem werden mit dreidimensionaler numerischer Simulation die kapillaren Strömungsvorgänge in der Scopa untersucht und aufgeklärt, Dabei werden mathematische Homogenisierungstechniken und numerische Multiskalenmethoden eingesetzt, die versprechen, den Wirkmechanismus detailliert beschreibbar und letztlich übertragbar zu machen. In Anlehnung an das biologische Vorbild werden Textilgeflechte entworfen, hergestellt, mathematisch beschrieben und durch Simulation modelliert. Für die Umsetzung werden die hierarchischen Komponenten der Textilien (Filament/Faser (μ) - Garn (μ-mm) - Textilstruktur (>mm)) in experimentellen Ansätzen so variiert, dass sich auf jeder dieser Skalen möglichst optimale Kapillarkräfte ergeben. Variationen werden dabei durch die Anordnung der Filamente/Fasern und deren physikalisch-chemischen Eigenschaften erzeugt. Die Oberflächenenergie wird durch Beschichtungsmaterialien variiert.

Diefähigkeitmitölenumzugehen ist im tierreich bei zwei einheimischen und ca. 300 Neotropischen和Afrikanischen BienenAusgeprägt。 siesammelnÖleAusBlüten，die sie als larvenfutter和alsrivägnierungder brutzellen nutzen。 Prinzipiell Haben Diese Bienen a den beinen eine eine transpluktur aus verzweigten borsten（scopa）mit spezieller多卡伦·米克罗斯特鲁（Multiskalen-Mikrostruktur） Gewährleistet。 hinzu kommt ein sehrgünstigesverhältnisvon eigengewicht zuaufnahmekapazität。 diese eigenschaften der Multiskalen-Mikrostrukturen der Scopa sind Aus technischer SichtvonHöchstemInteresse.um Die unklaren wirkmechanismen derselbständigenbelaDigen beladigen beladigen beladigen beladigen belaDung der scopa und scopa und scopa und scopa und scopa和der speicherung是最好的。 Zudem是缓解模拟Die Kapillaren开发的第一步beschreibbar undletztlichübertragbarZu Machen。在Anlehnung An Das Biologische Vorbild Werden Textilgeflechte Entworfen，Hergestellt，Mathematisch Beschrieben und durch durch simulation Modelliert。 Für die Umsetzung werden die hierarchischen Komponenten der Textilien (Filament/Faser (μ) - Garn (μ-mm) - Textilstruktur (>mm)) in experimentellen Ansätzen so variiert, dass sich auf jeder dieser Skalen möglichst The best way to get to know the world is to die.了解世界的最好方法是死亡。了解世界的最好方法是死亡。