Robbender Mikrochip
Der Mikroroboter, den Bruce Donald und Kollegen gebaut haben, legt pro Schritt nur einige zehn Nanometer zurück -- bei mehreren zehntausend Schritten pro Sekunde ist aber trotzdem eine zügige Vorwärtsbewegung möglich.
Der Roboter, den Bruce Donald und Kollegen gebaut haben, ist lediglich 60 Mikrometer breit, 250 Mikrometer lang und zehn Mikrometer dick. Dennoch kann das Gerät ohne Kabel auf einer planen Oberfläche bewegt und frei gesteuert werden.
In einem kurzen Video erläutert Donald, Professor am Dartmouth College, die Funktion des Mikro-Roboters: Die Maschine besteht aus einem gebogenen Steuerarm und einem "Scratch-Drive"-Aktuator (SDA) -- beide aus einem Stück Polysilizium gefertigt.
Der SDA besteht im Wesentlichen aus einer Platte mit einem abgewinkelten Ende. Elektrostatische Kräfte können die Platte Richtung Unterlage ziehen. Wenn man die Spannung wieder abschaltet, entspannt sich die Platte wieder und der gesamte Aufbau rutscht ein Stück weiter. Die Schrittweite liegt oftmals bei nur einigen zehn Nanometern, aber pro Sekunde sind mehrere zehntausend Schritte möglich, was eine brauchbare Vorwärtsbewegung ermöglicht.
Die Steuerung läuft über einen kleinen Pin am Ausleger-Arm. Wenn dieser heruntergezogen wird, steigt die Reibung so stark an, dass sich das Gerät bei eingeschaltetem Antrieb dreht. Der minimale Wendekreis beträgt nur etwa 170 Mikrometer.
Allerdings funktioniert das Ganze nur auf einer speziellen, 6,25 Quadratmillimeter großen Unterlage, die dicht mit den notwendigen Elektroden bestückt ist, um das Mikro-Gefährt mit Energie und Steuersignalen zu versorgen. Donald und Kollegen werden die Einzelheiten der Maschine in einem Paper für das 12th International Symposium of Robotics Research im Oktober in San Francisco beschreiben. (wst)
