24.09.2020 17:00 |

Geschwindigkeitsschub

Linzer fangen Fliegen mit weichen Robotern

Mit einer Weiterentwicklung ihrer Idee von Robotern, die aus weichen Materialien gefertigt werden, wartet ein internationales Team um Linzer Forscher auf. Sie zeigen, wie sich derartige weiche Maschinen durch schwache Magnetfelder angeregt sehr rasch bewegen können. Auf diese Weise ist es sogar möglich, eine bekanntlich sehr reaktionsschnelle Fliege in einer künstlichen Blüte zu fangen, wie die Wissenschaftler demonstrieren.

Das Bild von beweglichen Maschinen - sprich Robotern - ist stark davon geprägt, dass diese großteils aus hartem Materialien gebaut sind. An der Idee, solche Systeme auch auf Basis weicher Werkstoffe aufzubauen, arbeitet eine Gruppe um Martin Kaltenbrunner von der Abteilung Physik der weichen Materie und dem LIT Soft Materials Lab der Universität Linz bereits seit Jahren. Der Grundgedanke dahinter ist immer, die Voraussetzungen zu schaffen, damit Roboter und Mensch künftig enger miteinander interagieren können, ohne dass die starre Maschine dem Menschen körperlich schadet.

Im Juni präsentierten die Wissenschaftler einen neuen Ansatz für elektromagnetische Motoren, in denen anstatt von Kupferdraht und Eisen ein elastischer Werkstoff und Flüssigmetall die Grundzutaten des sogenannten Aktuators bilden. Ebenso erst kürzlich stellten sie ein neuartiges Biogel vor, das dehn- und biegbar sowie ausreichend stabil ist, um mit elektronischen Bauteilen zu einer Art weichem Roboter kombiniert zu werden.

Neues Material ermöglicht schnellere Bewegungen
Nun zeigt ein Team um Kaltenbrunner und Denys Makarov vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf einen weiteren Schritt in Richtung dieser Maschinen vor. Bisher hatten derartige weiche Systeme, die drahtlos zur Bewegung angestiftet werden können, den entscheidenden Nachteil, dass sie nur recht träge ihre Form verändern konnten, schreiben die Forscher. Ihre neue Idee beruht auf dem Einsatz des biegsamen Kunststoffes Polydimethylsiloxan, in den magnetische Mikropartikel aus einer Legierung aus Neodym, Eisen und Bor gemischt wurden.

Je nachdem, welche Form die Forscher ihren kleinen, weichen Robotern gaben, wo sie die Mikropartikel platzierten oder welche Dicke die Werkstoffe haben, konnten diese verschiedene Bewegungen ausführen, wenn sie einem veränderlichen Magnetfeld in der Umgebung ausgesetzt wurden. Aufgrund der Tatsache, dass diese Aktuatoren nur wenige Mikrometer dünn und wenige Mikrogramm leicht sein können, benötigt es dazu geringen Energieaufwand. Die Bauteile können ihre Bewegungen überdies millionenfach wiederholen, ohne sich dadurch zu verändern, so die Wissenschafter.

Roboter auf Fliegenfang
So bauten Kaltenbrunner und Kollegen winzige Roboter, die durch die Einwirkung und Veränderung des Magnetfeldes zum Schweben, Schwimmen oder im weitesten Sinne zum Gehen gebracht werden. Dass sich auf diese Weise auch eine Fliege kurzzeitig einfangen lässt, die sich in einer stilisierten Blüte niederlässt, deren Blütenblätter sich in wenigen Millisekunden schließen, illustrierten sie ebenfalls.

Mini-Maschinen für den menschlichen Körper
Damit eröffnen sich laut den Wissenschaftlern neue Möglichkeiten zur Entwicklung von weichen Robotern, die auch sehr schnelle Bewegungen ausführen. Die längerfristige Idee besteht vor allem darin, komplexere Mini-Maschinen herzustellen, die beispielsweise im menschlichen Körper dabei helfen könnten, verstopfte Blutbahnen zu säubern. Dazu müssten die verwendeten Materialien jedenfalls biologisch abbaubar und gut kontrollierbar sein.

 krone.at
krone.at
Kommentare
Eingeloggt als 
Nicht der richtige User? Logout

Willkommen in unserer Community! Eingehende Beiträge werden geprüft und anschließend veröffentlicht. Bitte achten Sie auf Einhaltung unserer Netiquette und AGB. Für ausführliche Diskussionen steht Ihnen ebenso das krone.at-Forum zur Verfügung.

User-Beiträge geben nicht notwendigerweise die Meinung des Betreibers/der Redaktion bzw. von Krone Multimedia (KMM) wieder. In diesem Sinne distanziert sich die Redaktion/der Betreiber von den Inhalten in diesem Diskussionsforum. KMM behält sich insbesondere vor, gegen geltendes Recht verstoßende, den guten Sitten oder der Netiquette widersprechende bzw. dem Ansehen von KMM zuwiderlaufende Beiträge zu löschen, diesbezüglichen Schadenersatz gegenüber dem betreffenden User geltend zu machen, die Nutzer-Daten zu Zwecken der Rechtsverfolgung zu verwenden und strafrechtlich relevante Beiträge zur Anzeige zu bringen (siehe auch AGB).

Montag, 19. Oktober 2020
Wetter Symbol