Schallwellen treiben neuen Mikroroboter an (mit Video)

Der am Georgia Institute of Technology entwickelte Roboter bewegt sich ohne interne Energieversorgung, also ohne Batterie oder sonstige Speicher. Alleinig Vibrationen sind seine Energiequelle, die etwa von Tönen aus einem kleinen Lautsprecher kommen. Aktuator dient als [...]

Größenvergleich: Der Mikroboter neben einer amerikanischen 1-Cent-Münze
Größenvergleich: Der Mikroboter neben einer amerikanischen 1-Cent-Münze. (c) Allison Carter / George Tech

Der am Georgia Institute of Technology entwickelte Roboter bewegt sich ohne interne Energieversorgung, also ohne Batterie oder sonstige Speicher. Alleinig Vibrationen sind seine Energiequelle, die etwa von Tönen aus einem kleinen Lautsprecher kommen.

Aktuator dient als Antrieb

Der Mikroroboter besteht aus einem Kunststoffplättchen, an das die Forscher einen piezoelektrischen Aktuator geklebt haben. Dieser setzt Vibrationen in elektrische Energie um und sorgt so für den Antrieb. Der Prototyp reagiert auf unterschiedliche Frequenzen, sodass er in gewissem Maß steuerbar ist. „Wir arbeiten daran, die Technik robust zu machen“, sagt Azadeh Ansari, Assistenzprofessorin für Elektrotechnik und Computerwissenschaften. „Und wir haben eine Menge Ideen für Einsatzmöglichkeiten.“

Die Georgia-Tech-Forscher Azadeh Ansari (re), DeaGyu Kim (Mitte) and Zhijian (Chris) Hao (links) in ihrem Labor. In der Kammer, die im Hintergrund zu sehen ist, wird der Roboter mit den Mikroborsten getestet. (c) Allison Carter / Georgia Tech

Ansari und ihr Team wollen, dass mehrere oder gar viele dieser Winzlinge sich zusammentun, um Aufgaben zu bewältigen, die ein einzelner Roboter nicht schafft. Sie könnten beispielsweise Messgeräte zur Umweltüberwachung transportieren. Möglicherweise sind sie irgendwann sogar in der Lage, bei der Heilung von Verletzungen im menschlichen Körper zu helfen, glauben die Experten.

Externe Energieversorgung

Die externe Energieversorgung per Schallwellen war unumgänglich, denn es gibt keine Batterien, die so klein sind, dass sie in die nur zwei Millimeter langen Roboter integriert werden könnten. Die Aktuatoren bewegen die winzigen Beinchen, sodass sich der Winzling fortbewegt. „Die eigentlich vertikale Bewegung wird durch Länge und Design der Beinchen in eine Vorwärtsbewegung umgesetzt“, unterstreicht Ansari.

Ein einzelner Mikroroboter bewegt sich bei Anregung mehr oder weniger in eine Richtung. Durch die Kopplung von zwei dieser Winzlinge, die auf unterschiedliche Schallfrequenzen und -amplituden reagieren, sollen sie lenkbar werden. „Wenn man einen volllenkbaren Mikroroboter hat, kann man damit tolle Sachen machen“, sagt Ansari. Im Labor bewegen sich die Mikroroboter bereits zufriedenstellend. Ehe sie „in die freie Natur“ entlassen werden können, um bestimmte Aufgaben zu erledigen, ist jedoch noch jede Menge Entwicklungsarbeit nötig.

Der kleine Roboter ist mit den Augen kaum sichtbar. (c) Georgia Tech

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