Medizinische Mini-Roboter für den Einsatz im menschlichen Körper
Forscher setzen drahtlos gesteuerte Miniroboter mit diversen Funktionen zusammen. Sie haben einen ganzen Baukasten für Magnetic Soft Machines zur Verfügung.
(Bild: Rudolf A. Blaha)
Miniaturroboter der Zukunft sind klein genug, um in der Blutbahn zu treiben. Sie lassen sich magnetisch lenken und geben zielgenau Wirkstoffe ab. Sie können greifen, sich an Zellwänden festklammern und Partikel einfangen. Im Grunde gibt es kaum etwas, was sie nicht können, denn ihr Aufbau ist jetzt Baustein für Baustein möglich, mit mikrometerkleinen 3D-Pixeln, also "Voxel für Voxel", wie die Forscher am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme (MPI IS) sagen. Der Begriff Voxel bezeichnet in Computerspielen Gitterpunkte im 3D-Raster. Die Forscher bauen also ihre Maschinen ähnlich wie in Minecraft aus Kleinstmodulen zusammen und erschaffen damit immer neue Formen und Funktionen.
Die Gruppe "Physische Intelligenz" um Professor Dr. Metin Sitti arbeitet an magnetisch gesteuerten Robotern im Submillimeter-Maßstab. Ihr jüngster Durchbruch ist eine mechanische Plattform, in der sie Stück für Stück beliebige Roboterformen zusammensetzen. Dabei können sie unterschiedliche Materialien frei kombinieren. Dazu zählen zum einen weiche Basismaterialien als Stützstrukturen, Polymere oder Elastomere oder biokompatible, also etwa für den Einsatz in der Blutbahn besonders verträgliche Gelatine. Zum anderen setzen die Forscher Materialien ein, in die magnetische Mikro- und Nanopartikel eingebettet sind. Diese Bausteine reagieren auf äußere Magnetfelder und bestimmen schließlich die Funktionen der Winzlinge.
Mit Blick auf diese beiden Komponenten entstand die Bezeichnung Magnetic Soft Machines. Eine dritte Komponente sind Klebeflächen und Klebestreifen, die zum Beispiel unterschiedlich magnetisierte Voxel verbinden. Damit entstehen Komponenten, die sich magnetisch ausrichten und in wechselnden Magnetfeldern steuerbare Aktionen ausführen.
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