Forscher aus den USA präsentierten kürzlich die beiden kleinsten, leichtesten und schnellsten Mikroroboter der Welt. Sie sind einem Käfer und einem Wasserläufer nachempfunden.
Seit einiger Zeit entwickeln Forscher immer kleinere Roboter. Diese können etwa dabei helfen, verschüttete Erdbebenopfer zu finden oder Daten über die Umwelt zu sammeln. Forscher der Washington State University entwickelten kürzlich wiederum den weltweit kleinsten, leichtesten und schnellsten Mikroroboter.
Die zwei insektenähnlichen Roboter, ein Mini-Käfer und ein Wasserläufer, könnten eines Tages für Arbeiten in verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommen. Die Forscher nennen künstliche Bestäubung, Suche und Rettung, Umweltüberwachung, Mikrofertigung oder Roboter-assistierte Chirurgie als Einsatzszenearien.
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Durch die Verwendung von Formgedächtnislegierungen für die Bewegung erreichen die Strukturen eine noch größere Autonomie und Effizienz. Der Mini-Käfer wiegt acht Milligramm, während der Wasserläufer ein Gewicht von 55 Milligramm hat. Beide können sich etwa sechs Millimetern pro Sekunde bewegen.
Mikroroboter: Die kleinsten, leichtesten und schnellsten der Welt
Die Roboter basieren aus winzigen Aktuatoren, die die Bewegung ermöglichen. Die Forscher verwendeten dafür eine neue Herstellungstechnik, um den Aktuator auf weniger als ein Milligramm zu miniaturisieren. Es handelt sich dabei auch um den kleinsten Mikrotobioter, den Wissenschaftler jemals hergestellt haben.
Für die Änderung der Form nutzen die Aktuatoren ein Material namens Formgedächtnislegierung. Diese Legierung lässt sich flexibel modifizieren, sobald sie erhitzt wird. Der Name „Formgedächtnis“ kommt daher, weil die Struktur sich immer an seine ursprüngliche Form erinnert.
Nimmt die Hitze ab, so kehren die Mini-Roboter wieder zu ihrer Ursprungsform zurück. Im Gegensatz zu einem klassischen Motor, der einen Roboter bewegt, haben diese Legierungen keine beweglichen Teile oder rotierenden Komponenten.
Roboter sollen künftig autonom durch ihre Umgebung navigieren
Die Technologie scheint durchaus Potenzial zu haben. Denn im Vergleich zu anderen Systemen benötigt der von den Forschern entwickelte Ansatz nur eine sehr geringe Menge an Elektrizität oder Wärme, um die Roboter zu bewegen. Als Nächstes möchten die Forscher die Bewegungen von Wasserläufern weiter studieren.
Darauf basierend wollen sie eine neue Version des Wasserläufer-Typ-Roboters entwickeln, der sich sowohl auf als auch knapp unter der Wasseroberfläche bewegen soll. Das Team arbeitet auch daran, ihre Roboter mit winzigen Batterien oder katalytischer Verbrennung vollständig autonom und unabhängig von einer Stromversorgung zu betreiben.
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