In 13 genialen Bauprojektenden Erfindungsreichtum der Natur erleben

BionikDer kleine Hacker

ALTER8+

In der Ideenwerkstatt der Natur

Mit allenelektronischen

Bauteilen

BionikDer kleine Hacker

In der Ideenwerkstatt der Natur

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VorwortBauteileEinführung in die Bionik

BauanleitungenAnglerfisch und Bio- bzw. Chemolumineszenz – das Leucht-Mobile aus der Tiefsee

Wespe und Mini-Bohrmaschine – die Diebstahlsicherung für deine Schätze

Antennenwels und Saugglocken – der Putzteufel

Skeletthand und Handprothese – gruselig & realistisch

Kakerlake und Mini-Roboter – der etwas andere Bürstenroboter

Zitterspinne und Hightech-Materialien – auf langen Beinen unterwegs durchs Zimmer

Seewespe und Rückstoßprinzip – Lichteffekte für die Nacht

Eichenprozessionsspinner und Antennen– baue eine Raupenlampe

Rote Speikobra und Fortbewegung auf Schuppen – hypnotisiere deine Feinde

Gleithornchenbeutler und Gleitflugzeuge – baue eine Taschenlampe im Beutler-Look

Amerikanische Schnappschildkrote und bewegliche Platten – die etwas andere Handpuppe

Weißkopfseeadler und Strömungsabriss – tolle Alarmanlage mit Krallen

Zitteraal und Batterie – dein mobiles Messgerät für Stromleiter

Kopiervorlagen

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Achtung! Nicht für Kinder unter 3 Jahren geeignet. Es besteht

Erstickungsgefahr, da kleine Teile verschluckt oder eingeatmet

werden können.

Achtung! Ausschließlich für Kinder von mindestens 8 Jahren

geeignet. Anweisungen für Eltern oder andere verantwort-

liche Personen sind beigefügt und müssen beachtet werden.

Verpackung und Anleitung müssen aufbewahrt werden, da sie

wichtige Informationen enthalten.

Achtung! Keine Experimente an Steckdosen durchführen! Die

230 Volt des Stromnetzes sind lebensgefährlich!

Für den Batterieclip ist eine 9-Volt-Blockbatterie erforderlich,

die aufgrund ihrer begrenzten Lagerfähigkeit nicht in der Pa-

ckung enthalten ist.

Wiederaufladbare Akkus dürfen keinesfalls verwendet werden

– bei Kurzschluss droht Explosionsgefahr.

Ein Kurzschluss der Batterien ist zu vermeiden, da er zum

Überhitzen von Leitungen und zum Explodieren der Batterien

führen kann.

Batterien müssen mit der richtigen Polarität eingesetzt an den

Batterieclip angeschlossen werden.

Nicht wiederaufladbare Batterien dürfen nicht geladen wer-

den. Es besteht Explosionsgefahr!

Nach Gebrauch muss die Batterie vom Batterieclip entfernt und

separat aufbewahrt werden.

Verbrauchte Batterien sind gemäß den Umweltbestimmungen

zu entsorgen.

Batterien dürfen nicht mit metallischen Gegenständen zusam-

mengeführt und dadurch kurzgeschlossen werden.

Verformungen der Batterien sind zu vermeiden.

Alle Bastelprojekte werden mithilfe des beiliegenden Batte-

rieclips und einer 9-Volt-Blockbatterie versorgt. Die Bastelpro-

jekte werden also mit einer sehr niedrigen und ungefährlichen

elektrischen Spannung ausgeführt.

Achtung: Augenschutz und LEDs: Blicken Sie nicht aus gerin-

ger Entfernung direkt in eine LED, denn ein direkter Blick kann

Netzhautschäden verursachen! Dies gilt besonders für helle

LEDs im klaren Gehäuse sowie in besonderem Maße für Pow-

er-LEDs. Bei weißen, blauen, violetten und ultravioletten LEDs

gibt die scheinbare Helligkeit einen falschen Eindruck von der

tatsächlichen Gefahr für Ihre Augen. Besondere Vorsicht ist bei

der Verwendung von Sammellinsen geboten. Betreiben Sie die

LEDs so, wie in der Anleitung vorgesehen, nicht aber mit grö-

ßeren Strömen.

Achtung! Eine LED darf normalerweise nie ohne einen zusätz-

lichen Widerstand angeschlossen werden. Nur bei den Spezi-

al-LEDs in diesem Buch ist das möglich, weil der Widerstand

bereits eingebaut ist.

Achtung! LEDs müssen korrekt angeschlossen werden. Das

längere Drahtbeinchen muss an den Pluspol, das kürzere an

den Minuspol angeschlossen werden. Andernfalls gehen sie

kaputt.

Weisen Sie Ihr Kind bitte ausdrücklich darauf hin, dass es alle

Anweisungen und Sicherheitshinweise lesen und nachschlage-

bereit halten soll. Hinweise und Regeln beim Aufbau der Bas-

telprojekte sind unbedingt einzuhalten.

Verletzungsgefahren: Achtung! Beim Einsatz von Werkzeu-

gen und bei der Bearbeitung von Holz, Metall und Kunststoff

besteht Verletzungsgefahr. Beachten Sie das Alter und die

Erfahrungen Ihres Kindes. Helfen Sie bei schwierigen oder

gefährlichen Arbeitsschritten. Überprüfen Sie die Sicherheit

der selbst gebauten Spielzeuge und achten Sie auf eine Verlet-

zungsgefahr durch scharfe Kanten beim Spielen. Führen Sie bei

Bedarf eine Nachbearbeitung durch, feilen Sie scharfe Kanten

ab und entgraten Sie Bohrungen oder Schnittkanten.

Wir wünschen viel Spaß beim Basteln und Experimentieren!

Sicherheitshinweise für Eltern und Kinder

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AbenteuerNatur & Technik

Vorwort

Dieser Experimentierkasten entführt dich in die Welt der Bionik, einer Mischung aus Biologie und Technik, und zeigt, wie du hochspezialisierte Tiere mit ein wenig Technik-Know-how nachbaust. Ganz nebenbei erfährst du, wie die Natur ein Vorbild für uns Menschen sein kann. Finde heraus, wie Tiere Beute machen, ihre Feinde verwirren und sich tarnen. Dein Zimmer verwandelt sich ins Reich der Tiefsee, wo du mithilfe der selbstgebauten Seewespen-Lampe auf Tauchstation gehen kannst. Ob Wespen, Weißkopfseeadler oder Anglerfische: Hier erfährst du mehr über die span-nendsten Tiere der Welt und kannst sie nachbauen. Entdecke diese einzigartige Tier-welt ganz ohne Sicherheitsabstand! Technikwissen macht jetzt noch mehr Spaß. Alarmanlagen, Leuchtobjekte und Mess-geräte warten darauf, von dir gebaut zu werden. Tarne sie als Tiere und verblüffe deine Freunde. Oder erschrecke deine Feinde mit einer gruseligen Skeletthand, deren Finger sich realistisch bewegen! Alle elektronischen Bauteile für die Bastelprojekte findest du im Buch. Alles, was du sonst noch brauchst, gibt es sicherlich auch bei dir zu Hause. Tritt ein in das Ideenlabor

der Natur und lass deiner Fantasie freien Lauf.Jedes Projekt ist nach Schwierigkeitsgraden gekennzeichnet.

So findest du dich ganz leicht zurecht.

1 Seesternchen: für kleine Fische. 2 Seesternchen: dafür brauchst du größere Flossen.

3 Seesternchen: für gewiefte Elektro-Haie.

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Motor Unverzichtbar für alles, was sich bewegen soll. Dein Motor besitzt ein rotes und ein schwarzes Anschlusskabel. Das rote Kabel wird mit dem Pluspol deiner Stromquel-le verbunden, das schwarze mit dem Mi-nuspol. An der sich drehenden Achse des Motors kannst du alle möglichen Dinge befestigen, die du mithilfe des Motors an-treiben willst.

Vibrationsmotor für die UnwuchtUnverzichtbar für alles, was sich ungleich-mäßig bewegen soll. Das geschieht durch das Gewicht auf der Achse des Motors. Dein Motor besitzt ein rotes und ein schwarzes Anschlusskabel. Das rote Kabel wird mit dem Pluspol deiner Stromquelle verbunden, das schwarze mit dem Minus-pol.

KabelIrgendwo muss der Strom ja durchfließen: Für deine Bastelprojekte schneidest du die passenden Längen ab und schraubst oder wickelst die abisolierten Enden an den Anschlüssen deiner jeweiligen Bauele-mente fest.

Farbige LEDs mit eingebautem VorwiderstandWenn du sie mit einer Stromquelle verbin-dest, leuchten sie in Rot, Gelb oder Blau. Aufgepasst: Achte bei LEDs darauf, dass der Strom in der richtigen Richtung durch-fließt. Du erkennst ganz leicht, wie es richtig ist, wenn du dir die Drahtbeinchen genau anschaust. Das längere Drahtbein-chen kommt an den Pluspol, das kürzere an den Minuspol.

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BauteileDeine elektronische Grunda

usrüstung

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Schalter Ohne Schalter (liegt in Grau oder Schwarz bei) geht es nicht: für alle Bastelprojek-te, die auch mal ausgeschaltet werden müssen. Profis löten die Kabelenden an. Aber wir finden, dass es reicht, jeweils ein abisoliertes Kabelende um die Anschlüsse zu wickeln.

SummerFür deine Alarmanlagen ist der Summer das entscheidende Bauteil. Wird er vom Strom durchflossen, gibt er ohrenbetäu-benden Lärm von sich. Achtung: Bei Sum-mern handelt es sich um gepolte Bauele-mente. Das rote Summerkabel muss immer mit dem Pluspol, das schwarze mit dem Minuspol verbunden sein.

BatterieclipDeine Stromquelle: Clip auf die 9-Volt-Bat-terie drücken, und schon steht dir an den Anschlussdrähten ausreichend Spannung zur Verfügung. Aber auf + und – achten!

LüsterklemmenPraktisch zum Verbinden von Kabeln und Bauelementen, die nichts miteinander zu tun haben, aber in einer Schaltung zu-sammen arbeiten müssen. Zwischen zwei gegenüberliegenden Schraubanschlüssen befindet sich jeweils eine leitende Ver-bindung. Also Kabel Nummer 1 ein Stück weit abisolieren und in der Lüsterklemme festschrauben. Kabel Nummer 2 ebenfalls abisolieren, auf der gegenüberliegenden Seite festschrauben, und schon kann der Strom fließen. Im Paket sind drei 2-x-2-Lüs-terklemmen enthalten. Wenn du eine Hälfte davon brauchst (1 x 2), kannst du sie von einem Erwachsenen in der Mitte auseinanderschneiden lassen.

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KONTAKT

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Kabel abisolieren und verdrillenUm ein Kabel anzuschließen, entfernst du 1–2 cm der Isolierung. Die Isolierung ist die bunte Kunststoffhülle, die den Kupfer-draht umschließt. Profis benutzen Abiso-lierzangen, aber eine Bastelschere tut es auch: Drücke mit der Schere vorsichtig auf die Isolierung, sodass du sie anschnei-dest. Achte darauf, dass du nicht zu fest zudrückst, sonst schneidest du den Draht ab – lass dir im Zweifelsfall helfen. Zieh die Isolierung dann mit der Schere oder den Fingernägeln ab. Verdrille die beiden abisolierten Kabelenden miteinander und umklebe sie mit einem Stückchen Isolier-band.

So verbindest du eine LED mit einem KabelAm einfachsten verbindest du eine LED über eine Lüsterklemme mit einem Kabel. Falls mal keine Lüsterklemme zur Hand ist, geht das aber auch folgendermaßen: Isoliere ein etwa 2 cm langes Ende des Kabels ab und wickle es eng um ein LED-Bein. Um die LED-Beinchen voneinander zu isolieren, kannst du vorher je ein rund 2 cm langes Stück von einem dünnen Trinkhalm abschneiden und es über die Beinchen bzw. Kabel schieben. Dann kann es keinen Kurzschluss geben.

VERDRILLENVERDRILLENVERDRILLENISOLIERBAND

Eine LED darf normalerweise nie ohne einen

zusätzlichen Widerstand angeschlossen

werden. Nur bei den Spezial-LEDs in

diesem Buch ist das möglich, weil der

Widerstand bereits eingebaut ist.

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Elektrische Spannung und StromElektrische Spannung herrscht zwischen Plus- und Minuspol einer Batterie, aber auch an anderen Spannungsquellen wie zum Beispiel einer Steckdose. Was ist ei-gentlich Spannung und was ist Strom? Sehen kann man beides nicht. Deshalb nehmen wir einfach Wasser zu Hilfe, dann wird es ganz schnell klar. Stell dir einen Wasserfall vor. Seine Höhe entspricht der Spannung, das nach unten fallende Was-ser stellt den Strom dar. Genau wie der Wasserfall kann die Spannung zwischen den beiden Polen höher oder niedriger sein. Eine Spannung entsteht, weil sich am Minuspol der Batterie viele Elektronen versammelt haben. Mit ihrer Minusladung haben die Elektronen nur ein Ziel: Sie wol-len so schnell wie möglich zum Pluspol! Wenn nun Plus- und Minuspol mit einem Kabel oder einem Draht verbunden wer-den, sausen die Elektronen durch diese Leitung zum Pluspol, und damit fließt elektrischer Strom.

Geschlossener StromkreisWenn du die Pole der Batterie über die Kabel des Batterieclips mit einer LED verbindest, entsteht ein geschlossener Stromkreis. Der Strom fließt durch die LED und bringt sie zum Leuchten. Schließt du einen Motor in derselben Weise an, dreht er sich, denn er wird durch den Strom angetrieben. Damit man gleich weiß, wo Plus und Minus ist, hat sich die Kennzeich-nung von Kabeln durch Farbe durchge-setzt. Rot steht dabei für Plus und Schwarz für Minus.

Grundschaltung Bei (fast) allen Projekten in diesem Buch geht es darum, den Motor in Bewegung zu setzen. Zu diesem Zweck musst du die Anschlusskabel der Solarzelle mit den Anschlusskabeln des Motors verbinden, wie in der Abbildung gezeigt. Achte da-rauf, das rote Kabel mit dem roten und das schwarze mit dem schwarzen zu ver-binden. Verdrille die beiden abisolierten Kabelenden miteinander und umklebe sie mit einem Stückchen Isolierband.

ELEKTRONENELEKTRONEN

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© 2017 Franzis Verlag GmbH, Richard-Reitzner-Allee 2, 85540 Haar bei München · www.franzis.de

Autorinnen: Monika Kuhn, Evi Schibschid Idee/Konzeption: Michael Büge, Thomas Käsbohrer, Susanne Guidera – concepts4u.deLektorat & Projektmanagement: Susanne Guidera – concepts4u.deCopy Editor: Eva WöbbArt & design Cover: www.ideehochzwei.de Inhalt und technische Illustrationen: www.evaschindler.deFotos der Kinder in Aktion und der Bastelarbeiten: Alfred KarpfDie Redaktion bedankt sich bei: Annika, Tristan, Luca, Lisa, Tobias, Lisa und Marius.

BildnachweisBauteile S. 4: www.ringelsocke.de; www.fotolia.de: S. 28, S. 30: xjbxjhxm, S. 29: gosphotodesign, S. 44: yuri2011; www.thinkstockphoto.de: S. 2: dimidimich, S. 3: Iwona Grodzka, fireflamenco, Hemera: Siarhei Makhnach, onagrus_st, S. 10: staceyNewman/iStock, S. 14, S. 15: Kerrick/iStock, S.18: tomislz, pablographix, S. 18, S. 19, S. 20, S. 21. tomislz/iStock, S. 26, S. 74: Bunyos, S. 28: AnnaNem, S. 35: stocksnapper, S. 32: Devonyu, S. 36: ginosphotos, S. 40: Anest/iStock, S. 40, S. 42, S. 52, S. 53, S. 54: Shannon Keegan, S. 48: RUJITOP/iStock, S. 52, S. 53: castillodominici, HemeraTechnologies © AbleStock.com, S. 54: egadolfo, S. 56, S. 57: IPGGutenbergUKLtd, treetstreet, S. 57:GlobalP/iStock, dolgachov, S. 59: BirdImages/iStock; shutterstock.com: S. 8: Shutterstock, S. 9, S. 11, S. 15, S. 19, S. 22, S. 23, S. 26, S. 29, S. 30, S. 35, S. 42, S. 45, S. 48, S. 49, S. 51, S. 53, S. 57; Symbole in den Warn-Buttons: artag_lab,Ecelop, Kapreski; Abbildungen für Hintergrundcollagen auf allen Seiten: naldzgraphics.net.

GTIN 4019631670168

Alle Rechte vorbehalten, auch die der fotomechanischen Wiedergabe und der Speicherung in elektronischen Medien. Das Erstellen und Verbreiten von Kopien auf Papier, auf Datenträger oder im Internet, insbesondere als PDF, ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung des Verlags gestattet und wird widrigenfalls strafrechtlich verfolgt.

Die meisten Produktbezeichnungen sowie Firmennamen und Firmenlogos, die in diesem Werk genannt werden, sind in der Regel gleichzeitig auch eingetragene Warenzeichen und sollten als solche betrachtet werden. Der Verlag folgt bei den Produktbezeichnungen im Wesentlichen den Schreibweisen der Hersteller.

Alle in diesem Buch vorgestellten Schaltungen wurden mit der größtmöglichen Sorgfalt entwickelt, geprüft und getestet. Trotzdem können Fehler im Buch nicht vollständig ausgeschlossen werden. Verlag und Autor haften in Fällen des Vorsatzes oder der groben Fahrlässigkeit nach den gesetzlichen Bestimmungen. Im Übrigen haften Verlag und Autor nur nach dem Produkthaftungsgesetz wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit oder wegen der schuldhaften Verletzung wesentlicher Vertragspflichten. Der Schadensersatzan-spruch für die Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht ein Fall der zwingenden Haftung nach dem Produkthaftungsgesetz gegeben ist.

Dieses Produkt wurde in Übereinstimmung mit den geltenden europäischen Richtlinien hergestellt und trägt daher das CE-Zeichen. Der bestimmungsgemäße Gebrauch ist in der beiliegenden Anleitung beschrieben. Bei jeder anderen Nutzung oder Veränderung des Produktes sind allein Sie für die Ein-haltung der geltenden Regeln verantwortlich. Bauen Sie die Schaltungen deshalb genau so auf, wie es in der Anleitung beschrieben wird. Das Produkt darf nur zusammen mit der Anleitung und diesem Hinweis weitergegeben werden.

Das Symbol der durchkreuzten Mülltonne bedeutet, dass dieses Produkt getrennt vom Hausmüll als Elektroschrott dem Recycling zugeführt werden muss. Wo Sie die nächstgelegene kostenlose Annah-mestelle finden, sagt Ihnen Ihre kommunale Verwaltung.

2017/01

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ACHTUNG! Für Kinder unter 3 Jahren nicht geeignet. Erstickungsgefahr, da kleine Teile verschluckt oder eingeatmet werden können.

ACHTUNG! Ausschließlich für Kinder von mindestens 8 Jahren geeignet. Anweisungen für die Eltern oder andere verantwortliche Personen sind beigefügt und müssen unbedingt beachtet werden. Verpackung und Anleitung aufbewahren, da sie wichtige Informationen enthalten! Technische Änderungen vorbehalten.

Zusätzlich brauchst du: 1x 9-V-Blockbatterie sowie einige haushaltsübliche Materialien.

© 2017 Franzis Verlag GmbH, Richard-Reitzner-Allee 2, D-85540 Haar, GermanyInnovation, Irrtümer und Druckfehler vorbehalten. 2017/01

© 2017 Franzis Verlag GmbH, Richard-Reitzner-Allee 2, D-85540 Haar, GermanyInnovation, Irrtümer und Druckfehler vorbehalten. 2017/01

ACHTUNG! Für Kinder unter 3 Jahren nicht geeignet. Erstickungsgefahr, da kleine Teile verschluckt oder eingeatmet werden können.

ACHTUNG! Ausschließlich für Kinder von mindestens 8 Jahren geeignet. Anweisungen für die Eltern oder andere verantwortliche Personen sind beigefügt und müssen unbedingt beachtet werden. Verpackung und Anleitung aufbewahren, da sie wichtige Informationen enthalten! Technische Änderungen vorbehalten.

Zusätzlich brauchst du: 1x 9-V-Blockbatterie sowie einige haushaltsübliche Materialien.

Das BuchDas Handbuch führt euch ein in die faszinierende Welt der Bionik und zeigt in 13 Elektronikprojekten mit Funktionsgarantie, wie Natur und Technik verschmelzen.Leicht verständliche Bauanleitungen und große farbigeAbbildungen sorgen dafür, dass alle Handgriffe sitzen.

Die BauteileLEDs, Kabel oder Motor – alle elektronischen Bauelemente, die du für die Bastelprojekte brauchst, sind bereits in derBox enthalten. Du musst nur noch eine 9-Volt-Batterie be-sorgen. Das übrige Material findet sich in jedem Haushalt.

Die AutorinnenMonika Kuhn und Evi Schibschid leiten FRÜHES FORSCHEN,den Forscherstützpunkt für naturwissenschaftlich undtechnisch interessierte Kinder. Beim Forschen und Experi-mentieren steht für sie die Eigenaktivität der Kinder im Vordergrund. Mittlerweile gibt es FRÜHES FORSCHEN- Forscherstützpunkte deutschlandweit.

Schwimmen wie ein Fisch, fliegen wie ein Vogel – wenn Naturund Technik verschmelzen, spricht man von Bionik. Dieser Experimentierkasten entführt dich in die Welt dieses spannenden Wissenschaftszweiges und zeigt, wie sich hochspezialisierte Tiere mit ein wenig Technik-Know-hownachbauen lassen.

Ganz nebenbei erfährst du, inwiefern die Natur ein Vorbild für uns Menschen ist: Wie machen Tiere ihre Beute, wie verwirren sie ihre Feinde und wie tarnen sie sich? Mit diesem Paket wird das Kinderzimmer zum Reich der Natur – ganz ohne Sicherheitsabstand!

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