GeiwBot: UV-Licht- und Magnet-gesteuerter Roboter klettert an Wänden und Decken
GeiwBot kann mithilfe von UV-Licht und einem Magnetfeld bewegt werden. Dabei klettert er an senkrechten Wänden und unter Decken.
(Bild: University of Waterloo)
Der Softroboter GeiwBot bewegt sich so effizient fort wie ein Fadenwurm und klettert an Wänden und über Kopf an Decken wie ein Gecko. Gesteuert wird der von einem Ingenieursteam der University of Waterloo entwickelte Mini-Roboter durch ultraviolettes Licht und ein externes Magnetfeld. Die Forscher sehen in GeiwBot eine Einsatzmöglichkeit in der Medizin – etwa zur Unterstützung von Chirurgen.
Bei GeiwBot handelt es sich um einen komplett aus flexiblem Polymer hergestellten Roboter, wie aus dem wissenschaftlichen Paper "Gecko-and-inchworm-inspired untethered soft robot for climbing on walls and ceilings", der in Cell Reports Physical Schience veröffentlicht ist, hervorgeht. Der Aufbau des 4 cm langen, 3 mm breiten und etwa einen Millimeter dicken Roboters ist einfach: An den Enden eines beweglichen LCN-Körpers (Liquid Crystal Networks) sind zwei Beine, ebenfalls aus auf Licht reagierende Polymerstreifen, angebracht. An deren Enden befinden sich synthetische, von Geckofüßen inspirierte Magnet-Klebepads befinden. Sie bestehen aus einem magnetischen und einem viskoelastischen Polydimethylsiloxan-Filmstreifen (PDMS), zwischen denen ein Gitter aus winzigen pilzförmigen Noppen eingebettet ist. Diese Füße sorgen für eine Anhaftung an verschiedenen Untergründen.
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Die Beine und der Körper biegen sich unter Einstrahlung von UV-Licht, sodass in geeigneter Kombination aus angelegtem UV-Licht und Magnetfeld eine Bewegung wie die eines Fadenwurms entsteht. Der Unterschied: Durch die abwechselnde Haftung und Loslösung der Füße kann sich der Roboter wie ein Gecko auch an senkrechten Wänden und über Kopf bewegen.
Weiterentwicklung von GeiwBot
Nach Angaben von Boxin Zhao, Professor für Chemieingenieurswesen an der University of Waterloo, handele es sich bei GeiwBot um den ersten komplett weichen Roboter, der sich kopfüber an einer Oberfläche fortbewegen kann, ohne dabei mit einer Stromquelle verbunden zu sein. Er und sein Wissenschaftsteam sehen nach weiterer Entwicklungsarbeit verschiedene Anwendungsgebiete im medizinischen Bereich, aber auch bei Sucheinsätzen an gefährlichen und schwer zugänglichen Orten.
Die Forschenden wollen nun die Weiterentwicklung des Roboters vorantreiben. Er soll so umgebaut werden, dass er ausschließlich durch Licht angetrieben werden kann und kein Magnetfeld mehr benötigt wird. Um bei einer Anwendung im Körper eine bessere Biokompatibilität zu erzielen, will das Team auf UV-Licht verzichten und zum Bau des Roboters stattdessen Materialien verwenden, die auf Nahinfrarotstrahlung reagieren.
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(olb)