Wie T-1000: Flüssigkeitsroboter bewegt, teilt und vereint sich wieder
Wer an einen flüssigen Roboter denkt, der hat sofort den T-1000 aus "Terminator 2" vor Augen. Forscher entwickeln einen Roboter mit ähnlichen Eigenschaften.
Der tropfenförmige Roboter teilt sich auf, um durch Metallstangen zu schlüpfen.
(Bild: Seoul National University (Screenshot))
Einem Forschungsteam des Seoul National University College ist es gelungen, einen flüssigen Roboter zu entwickeln, der genug Stabilität erreicht, um sich bewegen, verformen, teilen, miteinander verschmelzen und Objekte und Substanzen in sich aufnehmen zu können. Er imitiert damit das Verhalten biologischer Zellen und erinnert an den T-1000-Roboter aus dem Action-Film "Terminator 2".
Wissenschaftler forschen bereits seit mehreren Jahren daran, das Verhalten biologischer Zellen mit Robotern nachzuahmen. Doch Roboter mit festem Körper können sich weder verformen noch frei teilen, miteinander verschmelzen oder Substanzen in sich aufnehmen. Das koreanische Forschungsteam hat deshalb eine Flüssigkeit mit einem Netz dichter, wasserabweisender Partikel überzogen, wie sie in der Studie "Particle-armored liquid robots" schreiben, die in Science Advances erschienen ist.
Die Herstellung des Flüssigroboters war nicht einfach. Zunächst versuchten die Wissenschaftler, einen kugelförmigen Tropfen mit den Partikeln zu verkapseln. Die Forscher wendeten dabei ein ähnliches Verfahren an, wie es bei der Herstellung von flüssigen Murmeln genutzt wird. Das erwies sich jedoch als wenig effektiv. Ein Perspektivwechsel brachte dann die Lösung: Sie froren die Flüssigkeit zunächst ein, beschichteten den Eiswürfel mit den Partikeln und tauten ihn dann auf. Davon profitierte auch die Stabilität des Flüssigroboters, heißt es von den Wissenschaftlern.
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Die Eigenschaften des weichen Roboters sind beeindruckend: So kann er verformt werden, hält starker Kompression stand und kann seine ursprüngliche Form wieder annehmen. Den Forschern gelang es auch, dass sich der Roboter schnell bewegen, aufteilen und wieder verschmelzen kann. Dabei ist er in der Lage, verschiedene Substanzen in sich aufzunehmen und zu transportieren. Das gelingt sowohl auf festem Boden als auch auf Wasseroberflächen.
Teilbar wie der T-1000
Das südkoreanische Forschungsteam scheut dabei auch nicht den Vergleich mit dem T-1000-Roboter aus dem Action-Film "Terminator 2". Der unbesiegbar erscheinende Roboter kann unterschiedliche Formen annehmen, sich teilen und sich selbst wieder zusammenfügen. So konnte er etwa durch eine Metallstangenstruktur laufen. Die Wissenschaftler probierten das ebenfalls mit ihrem Roboter aus – und es gelang. Der Flüssigroboter teilte sich auf, schlüpfte durch die Stangen und verschmolz wieder.
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Gesteuert wird der Flüssigroboter über Ultraschall. Die Forscher arbeiten bereits daran, die Steuerung über Schallwellen und elektrische Felder zu verbessern, um seine Form frei verändern zu können.
Als Filmbösewicht taugt der Flüssigroboter eher weniger. Sein Einsatzbereich liegt eher im Bereich der Biomedizin. Der Roboter könnte etwa ein Medikament in sich aufnehmen und schonend im Körper des Patienten dorthin transportieren, wo es benötigt wird. Auch könnte der Flüssigroboter bei Erkundungen oder Katastrophen eingesetzt werden. Dabei würde ihm helfen, dass er durch engste Ritzen schlüpfen kann.
Die Materialfunktionalität wollen die Wissenschaftler verbessern, um eine große Bandbreite an industriellen Anwendungen zu ermöglichen.
(olb)
