Berechnen, Simulieren, Visualisieren 45 Grad-Schubkiller auch in Muscheln? – Verborgene Gesetze der Natur sichtbar gemacht

Was die Autoren schon bei Bäumen an Blättern und Wurzeln entdeckten, den Schubkillereffekt bei 45 °, konnten sie nun auch bei Muscheln nachweisen.

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Blätter verhindern das Abscheren der Blattspreite bei Sturm durch 45°-Schubkiller, die wie Seile Gleitungen unterdrücken.

Biologische Strukturen aus spröden, eher druckfesten Werkstoffen wie Muscheln sollten lieber Druckstützen verwenden. Viele Muscheln „wissen“ das.

Bedenkt man noch, dass eine Muschel nur am Rand wächst, dann ist der „45-Grad-Druckstützen-Schubkiller“ die Begründung dafür, dass der Muschel hier in etwa eine logarithmische Spirale zugeschrieben werden kann, die durch Konstanz des Tangentenwinkels definiert ist. Ist dieser gleich 45 Grad, so ist die logarithmische Spirale (Bild 3) nichts weiter als ein gewachsenes „Protokoll“ von drucktragenden Schubkillerstützen, was nicht bei allen Muscheln der Fall ist. Die logarithmische Spirale wird in der Zoologie/Biomechanik schon etwa seit Anfang des letzten Jahrhunderts immer wieder diskutiert (D’Arcy Thomson „On Growth and Form“, 1917).

Bedenkt man noch, dass das erste Dreieck der neuen Zugdreiecksmethode zur Bauteiloptimierung auch ein Schubkiller ist, so wundert es nicht, dass man die Form der Muschel auch damit recht gut beschreiben kann.

Eine vertiefte Einführung in den aktuellen Stand der biologischen Formoptimierung findet sich in Professor Dr. C. Matthecks Buch „Verborgene Gestaltgesetze der Natur“.

Forschungszentrum Karlsruhe

Tel.: +49(0)7247 824852

Roland Kappel, Claus Mattheck, Iwiza Tesari, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Institut für Materialforschung II, Eggenstein-Leopoldshafen.

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