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Vorbild Schuppentier: Dieser Roboter soll im Körper Medikamente transportieren

Ein neuartiger Miniaturroboter bewegt sich über Magnetismus durch den menschlichen Körper. Seine Erfinder:innen haben das Schuppentier als Vorbild genommen.

Von Raimund Schesswendter
2 Min. Lesezeit
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MPI-Wissenschaftler:innen haben die Panzer von Schuppentieren als Inspirationsquelle genutzt. (Illustration: MPI für Intelligente Systeme)

Ein weicher, flexibler Miniaturroboter des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart (MPI-IS) lässt sich über Magneten steuern. Er soll im Inneren des Körpers Medikamente abgeben, innere Blutungen stoppen und Tumore bekämpfen können. Seine Fortbewegungsart haben die Wissenschaftler:innen der Tierfamilie der Schuppentiere nachempfunden. Sie gehört zu den frühzeitlichen Lebewesen unseres Planeten.

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Der Softroboter sieht aus wie Stück Schuppentier-Panzer. (Bild: MPI-IS)

Mindestens 47 Millionen Jahre alt: Die Schuppentiere

Der älteste unzweifelhafte Fund von Schuppentier-Fossilien stammt von der Grube Messel in Hessen und aus dem Erdzeitalter „mittlerer Eozän“. Sie sind also rund 47 Millionen Jahre alt. Die Tiere können nur schwer fossil nachgewiesen werden, da sie sehr früh ihre Zähne verlieren.

Die Experten des MPI-IS unter Führung von Metin Sitti nahmen sie als Blaupause, weil sie ihren Körper blitzschnell zusammenrollen können. Ein anderer Vorteil: Trotz harter Bestandteile erlaubt die Konstruktion eine weiche Form.

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Magnetsteuerung bewegt den Soft-Roboter

Die Studie, die im Fachblatt Nature Communications erschienen ist, zeigt einen Prototyp. Er besteht aus zwei Schichten: Auf der weichen Polymer-Lage sind Magnetpartikel angebracht. Darüber spannt sich eine Art „Panzer“ aus Metallelementen, die – wie beim Schuppenpanzer – überlappend angeordnet sind.

Das MPI-IS schreibt: „Obwohl also der Roboter aus Metallelementen besteht, ist er trotzdem weich und flexibel.“ Je nach Magnetfrequenz lässt sich der Roboter zusammenrollen und bewegen. Im Kugelmodus kann er etwa Medikamente transportieren, die er durch ausrollen wieder freigibt.

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Temperaturtherapie kann innere Blutungen stoppen

Wird der Roboter einem Magnetfeld mit hoher Frequenz ausgesetzt, erwärmt sich das Metall bis auf über 70 Grad Celsius. Über eine innere Wärmebehandlung könnte er so Thrombosen behandeln, Blutungen stillen oder Tumore entfernen.

Die Kombination aus Beweglichkeit trotz starrer Elemente und kontrollierter Hitzeabgabe sei bei Robotern selten, so die Verfasser:innen in einer Pressemitteilung des Instituts. Ihre Vision: Der Schuppentier-Miniroboter wandert eines Tages durch unser Verdauungssystem und hilft dort der Medizin.

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