Weicher Roboter kriecht wie ein kleiner Wurm
Innovation der Johns Hopkins University nutzt Temperaturänderung als einzige Antriebsenergie
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"Gelbots": kleine Roboter reagieren auf Temperaturen (Foto: Aishwarya Pantula, jhu.edu) |
Baltimore (pte002/16.12.2022/06:05)
Forscher der Johns Hopkins University treiben einen neuen gallertartigen Roboter, der wie ein Wurm kriecht, mit nichts weiter als Temperaturänderungen an. "Dies ist ein Objekt, das sich ohne Batterien, ohne Verkabelung, ohne externe Stromversorgung bewegt. Seine Fortbewegung beruht ausschließlich auf dem Quellen und Schrumpfen von Gel", so Forschungsleiter David Gracias. Lediglich Temperaturänderungen im Bereich von 30 bis 60 Grad Celsius seien nötig.
Zwei Gele im Zusammenspiel
Dass sich die Roboter winden wie Würmer liegt daran, dass sie aus zwei unterschiedlichen Gelen bestehen, die auf Temperaturänderungen verschieden reagieren. Im Zusammenspiel entstehen Bewegungen, die ein Fortkommen ermöglichen. Gele auf Wasserbasis, die sich wie Gummibärchen anfühlen, gehören zu den vielversprechendsten Materialien im Bereich der Softrobotik. Forscher haben bereits gezeigt, dass Gele als Reaktion auf Temperaturänderungen quellen oder schrumpfen.
Doch das Johns-Hopkins-Team hat erstmals bewiesen, dass sich das Schwellen und Schrumpfen von Gelen strategisch manipulieren lässt, damit Roboter sich auf ebenen Oberflächen vorwärts und rückwärts bewegen. Im Wesentlichen kriechen die kleinen Maschinen mit wellenartigen Bewegungen in bestimmte Richtungen. Die "Gelbots" sind per 3D-Druck entstanden. Es wäre also leicht, sie in Massen zu produzieren, sagt Gracias.
Verteiler von Medikamenten
Der Wissenschaftler sieht bereits eine Reihe praktischer Anwendungen in der Zukunft. So könnten die innovativen Roboter beispielsweise durch den menschlichen Körper robben, um zielgerichtete Medikamente zu verabreichen. Sie könnten auch auf den Meeren patrouillieren und deren Oberfläche überwachen.
Gracias hofft, die Gelbots so trainieren zu können, dass sie als Reaktion auf Variationen in menschlichen Biomarkern und Biochemikalien zu kriechen beginnen. Er plant auch, andere von Würmern und Meeresorganismen inspirierte Formen zu testen und möchte Kameras sowie Sensoren an ihren Körpern anbringen, um ihre Funktionalität zu erhöhen.
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