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: 137891046
• 负责人: Professor Dr. Michael Griebel
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Numerische Simulation
• 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 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/137891046?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.

Die Fähigkeit mit Ölen umzugehen ist im Tierreich bei zwei einheimischen und ca. 300 neotropischen and afrikanischen Bienen ausgeprägt。Sie sammeln Öle aus bl<e:1> ten， die Sie als Larvenfutter和als Imprägnierung der Brutzellen nutzen。哈尔滨工业大学交通运输学院（以下简称“学院”），交通运输学院（以下简称“学院”），交通运输学院（以下简称“学院”），交通运输学院（以下简称“学院”），交通运输学院（以下简称“学院”）Öl，交通运输学院（以下简称“学院”），交通运输学院（以下简称“学院”）gewährleistet。日本共产党在经济<s:1>研究进展Verhältnis冯·本·格威奇兹Aufnahmekapazität。多尺度微振特征分析与范围微振特性分析[j]。Um die unklaren wikmechanismen der selbständigen Beladung der Scopa and der Speicherung des Öls zu klären, werden zunächst die geometrischen， physikalischen和chemischen Parameter der struckturen in den verschiedenen Größenskalen最佳估计。模拟模具kapillaren Strömungsvorgänge in der Scopa untersucht und aufgeklärt， Dabei werden mathematische Homogenisierungstechniken und numerische multiskalenmethodeningesetzt, die versprechen, den Wirkmechanismus detailliert beschreibbar and letztlich bertragbar zu machen。在德国和德国，生物技术、纺织技术、生物技术、数学技术和仿真模型技术。在实验中<s:1> r die Umsetzung werden die hierarchischen Komponenten der Textilien(长丝/快丝(μ) -快丝（μ-mm) -织物结构（>mm）） Ansätzen . so variient, dasich auf jder dieser Skalen möglichst optimale Kapillarkräfte ergeben。变异体是指纤维/纤维的变形和物理-化学特征的变形。模具Oberflächenenergie wind durch Beschichtungsmaterialien variety。