Dank seiner Form und seiner Fortbewegungweise ist der Roboter extrem flexibel einsetzbar. (Screenshot: Youtube)
Was aussieht wie eine Metallplatte, die sich von Zauberhand bewegt, ist ein kleiner Roboter, der raupenartig über den Boden kriecht. Wissenschaftler der North Carolina State University haben einen Roboter vorgestellt, der sich wie eine Raupe bewegen und sich durch enge Räume quetschen kann. Das Besondere an dem weichen Raupen-Bot ist das einzigartige Muster aus silbernen Nanodrähten, die Wärme verwenden, um seine Biegung zu regulieren und den Roboter in jede gewünschte Richtung zu lenken.
Der Bot besteht aus zwei Polymerschichten, die unterschiedlich auf Hitze reagieren. Die untere Schicht schrumpft oder zieht sich zusammen, während sich die Deckschicht bei Wärmeeinwirkung ausdehnt. Ein Muster aus Silbernanodrähten ist in die sich ausdehnende Polymerschicht eingebettet. Das Muster enthält mehrere Leitungspunkte, an denen Forscher elektrischen Strom anlegen können. Die Forscher können so steuern, welche Abschnitte des Nanodrahtmusters sich erwärmen, um die Roboraupe dorthin zu bewegen, wo sie sie haben wollen.
Neuer Ansatz äußerst energieeffizient
„Die eingebetteten Nanodrahtheizungen ermöglichen es uns, die Bewegung des Roboters auf zwei Arten zu steuern. Wir können steuern, welche Abschnitte des Roboters sich biegen, indem wir das Heizmuster im weichen Roboter steuern. Und wir können das Ausmaß steuern, in dem sich diese Abschnitte biegen, indem wir die zugeführte Wärmemenge steuern“, sagt Yong Zhu, korrespondierender Autor der Arbeit, laut Scitechdaily.
Die Forscher haben gezeigt, dass der Raupenroboter in der Lage ist, sich selbst nach vorn zu ziehen oder nach hinten zu drücken. Je mehr Strom sie anlegten, desto schneller bewegte er sich in beide Richtungen. Allerdings gibt es einen optimalen Zyklus, der dem Polymer Zeit zum Abkühlen gibt, wodurch sich der „Muskel“ effektiv entspannen kann, bevor er sich wieder zusammenzieht.
„Dieser Ansatz zum Antreiben von Bewegungen in einem weichen Roboter ist äußerst energieeffizient, und wir sind daran interessiert, Wege zu erkunden, wie wir diesen Prozess noch effizienter gestalten können“, sagt Zhu. „Zu den weiteren nächsten Schritten gehört die Integration dieses Ansatzes zur sanften Fortbewegung von Robotern mit Sensoren oder anderen Technologien für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen – wie etwa Such- und Rettungsgeräten.“
