Forschende der US-Amerikanischen Nothwestern University in Illinois haben den kleinsten ferngesteuerten Laufroboter aller Zeiten entwickelt. In Form einer Krabbe soll der Roboter künftig unter anderem in der Medizin zum Einsatz kommen.
Super beweglich und trotzdem nur so klein wie ein Floh: Eine winzige Roboter-Krabbe ist der kleinste ferngesteuerte Laufroboter aller Zeiten. Forschende der Northwestern University im US-Amerikanischen Bundesstaat Illinois haben ihn entwickelt. Ihre Forschungsergebnisse haben die Wissenschaftler:innen in der Fachzeitschrift Science Robotics veröffentlicht.
Die winzige Roboter-Krabbe ist nur einen halben Millimeter breit und kann sich biegen, drehen, kriechen, gehen und sogar springen. Das Forscherteam ist überzeugt, dass Mikroroboter dieser Art in der Lage sein werden, praktische Aufgaben auf engstem Raum ausführen zu können.
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So funktioniert die Roboter-Krabbe
Die Roboter-Krabbe benötigt keine komplexe Hardware. Um sich zu bewegen, braucht er er außerdem keine Hydraulik oder Elektrizität. Stattdessen liegt seine Kraft allein in der elastischen Spannkraft seines Körpers.
Der besteht aus kleinen, ebenen Geometrien. Für den Bau nutzten die Forschenden eine Formgedächtnislegierung. Bei Erwärmung verwandelt die sich in ihre „erinnerte“ Form zurück. Mit einem abgetasteten Laserstrahl erhitzen die Entwickler:innen die Roboter-Krabbe an verschiedenen Stellen ihres Körpers.
Eine dünne Glasschicht bringt zudem den entsprechenden Teil der Struktur beim Abkühlen in seine ursprüngliche Form zurück. Außerdem erzeugt dieser Ablauf eine Bewegung und treibt die Robo-Krabbe an.
„Unsere Technologie ermöglicht eine Vielzahl von kontrollierten Bewegungsmodalitäten und kann sich mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von einer halben Körperlänge pro Sekunde fortbewegen“, erklärt Yonggang Huang, Leiter des theoretischen Teils des Projekts. Für terrestrische Roboter in einem so kleinem Maßstab sei das sehr schwierig, fügt er hinzu.
So soll die Roboter-Krabbe eingesetzt werden
Das Forschungsteam kann sich vorstellen, dass Mikroroboter wie die Roboter-Krabbe künftig in Tätigkeitsfeldern wie dem Maschinenbau zum Einsatz kommt. Außerdem sei sie wie gemacht für medizinische Eingriffe.
„Man kann sich Mikroroboter als Agenten vorstellen, die kleine Strukturen oder Maschinen in der Industrie reparieren oder zusammenbauen, oder als chirurgische Assistenten, die verstopfte Arterien reinigen, innere Blutungen stoppen oder Krebstumore beseitigen können“, so John A. Rogers, Leiter des Experiments. Dabei wären nur minimal-invasive Verfahren nötig.
Warum ausgerechnet eine Krabbe?
Mit der entwickelten Herstellungstechnik können die Forschenden der Northwestern University Mikroroboter in verschiedenen Formen und Größen herstellen. Dass der Roboter die Form einer Krabbe erhielt, ist dabei allerdings nur Zufall. „Die Studenten fühlten sich von den seitwärts krabbelnden Bewegungen winziger Krabben inspiriert und amüsiert. Es war eine kreative Laune“, erklärt Rogers.
Darüber hinaus haben Forscher:innen der Nothwestern University bereits in der Vergangenheit damit begonnen, insektenähnliche Roboter zu entwickeln. Auch ein geflügelter Mikrochip stammt aus der Forschungsabteilung. Dieser sandkorngroße Mikroflieger soll potenziell die Verschmutzung der Umwelt und der Luft und dadurch übertragbare Krankheiten überwachen.
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