Biologisch abbaubare Roboterteile aus Schweinegelatine und Baumwollfaser
Die Entsorgung von Roboterkomponenten ist aufwendig. Meist landen sie auf dem Müll. Wie wäre es, wenn sie sich selbst biologisch zersetzen würden?
Der biologisch abbaubare Roboterarm wird von einem Joystick gesteuert, der ebenfalls biologisch abbaubar ist.
(Bild: Westlake University u. a. (Screenshot))
Ein Ingenieursteam der Westlake University, der Zhejiang Normal University und der Shaoxing University haben anhand eines Roboterarms getestet, aus welchen Materialien biologisch abbaubare Roboterteile bestehen können. Dazu nutzten sie Baumwollzellulosefolien und Schweinegelatine.
Roboterteile bestehen zumeist aus Materialien, die nach der Nutzungsdauer weggeworfen oder recycelt werden müssen. Das Forscherteam der drei beteiligten Universitäten überprüfte, ob Komponenten für Roboter auch aus biologisch abbaubaren Materialien erstellt werden können, die sich später von selbst zersetzen. Die Ergebnisse der Studie "Biodegradable origami enables closed-loop sustainable robotic systems" sind in Science Advances veröffentlicht.
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Roboterarm und Joystick zersetzen sich selbst
Die Forscher erstellten aus Baumwollzellulosefolien einen dünnwandigen, biegsamen Schlauch. Teile seiner Oberfläche statteten sie mit ionisch leitenden Schweinegelatinefäden aus. Die Forscher bauten insgesamt drei solcher Schlauchmodule zu einem längeren Schlauch zusammen. Heraus kam ein 240 mm langer, sehr einfacher, weicher Roboterarm mit Origami-Faltung, der recht robust ausfällt.
Durch Anlegen eines Stroms an die leitfähigen Schweinegelatinefäden zieht sich das Bauteil zusammen oder dehnt sich aus. Dadurch kann der Arm gebogen, verlängert und verkürzt werden. Zugleich arbeiten die Gelatinefäden als Sensor, da sie ihren Widerstand ändern und darüber Aufschluss über die Position des Roboterarms zu einem bestimmten Zeitpunkt geben. Die Wissenschaftler bauten eine zweite, kleinere Version des Arms und nutzten ihn als eine Art Joystick, um darüber die Bewegung des großen Roboterarms zu steuern.
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Die Bestandteile des Roboterarms und des Joysticks sind zu 100 Prozent biologisch abbaubar. Sie können prinzipiell nach ihrer Lebenszeit als Dünger verwendet werden, meinen die Forscher. Sie sind der Ansicht, dass auch eine winzige Version für die medizinische Verwendung erstellt werden könnte, um sie im Inneren eines menschlichen Körpers zu verwenden. Nach erfolgreichem Gebrauch würde sich der Roboterarm im Körper auflösen und auf natürliche Weise abbauen.
(olb)
