Neuer Flüssigroboter kann sich wandeln, spalten und verschmelzen

Ein Roboter, der sich wie Flüssigkeit verhält, sich teilen und wieder verschmelzen kann? Koreanische Forscher haben genau das entwi­ckelt. Die innovative Technologie basiert auf einem verblüffend einfachen Prinzip.
Forschung, Roboter, T-1000, Geländer, Hinderniss, Flüssigroboter
SNU

Flüssiger Roboter mit besonderen Fähigkeiten

Ein Forschungsteam der Seoul National University hat einen neuartigen Roboter entwickelt, der sich wie eine Flüssigkeit verhalten kann. Der "Particle-armored liquid robot" kann sich nicht nur verformen, sondern auch teilen, wieder verschmelzen und sogar Objekte in sich aufnehmen - eine Technologie, die auch bei den Forschenden Erinnerungen an den T-1000 aus dem Film "Terminator 2" weckt.

Das Team hat eine innovative Methode entwickelt, um eine stabile, wasserabweisende Struktur zu erzeugen. Dabei nutzen sie gezielt die Eigenschaften des Eises, um eine gleichmäßige Beschichtung zu ermöglichen.

So wird der flüssige Roboter geformt und robust gemacht
  • Schritt 1: Vorbereitung der Form
  • Zunächst wurden würfelförmige Formen aus PDMS (Polydimethylsiloxan) hergestellt - einem flexiblen, gummiartigen Silikon-Polymer, das sich ideal für diese Anwendung eignet.
  • Schritt 2: Befüllung mit deionisiertem Wasser
  • Anschließend füllten die Forscher die Formen mit deionisiertem Wasser, einer besonders reinen Form von Wasser, aus der nahezu alle elektrisch geladenen Teilchen (Ionen) entfernt wurden.
  • Schritt 3: Abkühlung
  • Das Wasser wurde auf -12 °C heruntergekühlt, wodurch es zu Eis erstarrte.
  • Schritt 4: Beschichtung mit PTFE-Partikeln
  • Die gefrorenen Würfel wurden anschließend mit PTFE-Partikeln (Polytetrafluorethylen, bekannt als Teflon) ummantelt. Dieses Polymer ist extrem wasserabweisend und bildet eine hydrophobe Schutzschicht um das Eis.
  • Schritt 5: Auftauen
  • Beim anschließenden Auftauen des Eises blieben die PTFE-Partikel an der Oberfläche haften und bildeten eine gleichmäßige, stabile, wasserabweisende Schicht.

Flüssigkeitsroboter zeigt Fähigkeit zur Transformation (SNU)

Die Formen und Funktionen unserer Flüssigkeitsroboter markieren einen wesentlichen Meilenstein auf dem Weg zu Miniatur-Biomaschinen, die wie Zellen funktionieren.
Forscher der Seoul National University

Effektiv wie noch nie

Diese Methode erweist sich als deutlich effektiver als frühere Ansätze, bei denen Partikel direkt auf eine Wasseroberfläche aufgebracht wurden. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der Struktur des gefrorenen Wassers: Während des Gefrierprozesses entstehen winzige Unebenheiten und Kristallstrukturen, an denen sich die PTFE-Partikel besonders gut verankern können. Beim Auftauen bleibt diese Mikrostruktur erhalten, wodurch eine widerstandsfähigere und gleichmäßigere Beschichtung entsteht.

Der Roboter zeigt beachtliche Eigenschaften: Er widersteht starker Kompression, kann seine ursprüngliche Form wiederherstellen und bewegt sich sowohl auf festen Oberflächen als auch auf Wasser. Außerdem kann das Gebilde mit anderen seiner Art verschmelzen und sich später wieder teilen. Flüssiger Roboter des Seoul National University CollegeDer T-1000-Trick: Der Roboter schlüpft durch Gitter Die Steuerung erfolgt über Ultraschall. Ein spezieller Sender erzeugt 24.000 Schwingungen pro Sekunde, die den kugelförmigen Roboter wie ein unsichtbarer Windhauch antreiben. Dabei wirken zwei Kräfte: der Ultraschallantrieb und die Reibung mit der Oberfläche.Die Forscher haben die Bewegung des Roboters mathematisch präzise beschrieben, wobei sie Faktoren wie Masse, Durchmesser, Ultraschallstärke und Oberflächenreibung berücksichtigen. Diese Berechnungen ermöglichen genaue Vorhersagen über Geschwindigkeit und Reichweite.

Anwendungen im Fokus

Die Entwicklung zielt primär auf den Einsatz in der Medizin ab. Der Flüssigkeitsroboter könnte Medikamente gezielt im Körper transportieren. Seine Fähigkeit, durch enge Spalten zu gleiten, macht ihn zudem interessant für Erkundungsmissionen in schwer zugänglichen Bereichen. Parallel dazu soll die Materialfunktionalität erweitert werden, um das Einsatzspektrum in der Industrie zu vergrößern.

Professor Ho-Young Kim, der korrespondierende Autor, merkte an: "Auf der Grundlage unserer aktuellen Erkenntnisse arbeiten wir nun an Technologien, die es dem Flüssigkeitsroboter ermöglichen, seine Form mithilfe von Schallwellen oder elektrischen Feldern frei zu verändern."

Was denkt ihr über diese neue Technologie? Seht ihr eher das medizinische Potenzial oder erinnert euch die Entwicklung zu sehr an Science-Fiction? Lasst uns eure Meinung in den Kommentaren wissen.

Zusammenfassung
  • Forscher entwickeln Flüssigroboter, der sich verformen und teilen kann
  • Innovatives Verfahren nutzt Eis für stabile, wasserabweisende Struktur
  • PTFE-Partikel bilden hydrophobe Schutzschicht um gefrorenes Wasser
  • Roboter widersteht Kompression und bewegt sich auf festen und flüssigen Flächen
  • Steuerung erfolgt über Ultraschall, Einsatz primär in der Medizin geplant
  • Verschmelzen und Teilen mit anderen Robotern möglich, hohe Strukturfestigkeit
  • Forschungsteam arbeitet an verbesserter Steuerung und erweiterter Funktionalität

Siehe auch:
Jetzt einen Kommentar schreiben


Alle Kommentare zu dieser News anzeigen
LEGO Mindstorms im Preis-Check
Tipp einsenden
❤ WinFuture unterstützen
Sie wollen online einkaufen? Dann nutzen Sie bitte einen der folgenden Links, um WinFuture zu unterstützen: Vielen Dank!