1000 statt 50.000 Euro: Open-Source Roboter FLUID kann jeder bauen

Forscher haben mit FLUID eine kostengünstige Alternative zu teuren Laborrobotern entwickelt. Das System automatisiert chemische Pro­zes­se und kann individuell angepasst werden - gebaut aus frei zu­gäng­li­chen Materialien. Das Ergebnis: 50-fache Kostenreduktion.

FLUID: Der 1000-Euro-Roboter für jeden Chemiker

FLUID steht für "Flowing Liquid Utilizing Interactive Device" und besteht aus vier modularen Einheiten. Jede Einheit verfügt über eine Spritze, zwei Ventile, Motoren für präzise Bewegung sowie einen Sensor, der erkennt, wie voll die Spritze ist. Diese Module sind miteinander verbunden und werden über einen Computer gesteuert. Die nötigen Bauteile - von Mikrocontrollern bis zu Sensoren - sind handelsüblich und können problemlos beschafft werden. Die Gehäuse der Module lassen sich mit einem 3D-Drucker herstellen. Die Idee stammt von einem Team der Hokkaido University.

Warum das relevant ist?

Das Team hat die Pläne für FLUID als Open Source veröffentlicht, sodass es weltweit nachgebaut oder weiter verbessert werden kann. Laut der Entwickler war es ein zentraler Fokus, Automatisierung in der Chemie zugänglicher und deutlich günstiger zu machen:

Durch den Einsatz von Open Source, die Verwendung eines 3D-Druckers und die Nutzung handelsüblicher Elektronik war es möglich, einen Roboter zu konstruieren, der speziell auf die jeweiligen Bedürfnisse zugeschnitten ist, und das zu einem Bruchteil der Kosten, die sonst für kommerzielle Roboter anfallen.

Das System zeichnet sich auch durch seine Software aus, die Anwendern ermöglicht, Bewegungen der Spritzen und Ventile zu programmieren. Sie zeigt außerdem live an, welche Mengen Flüssigkeiten bewegt werden und wie die einzelnen Komponenten arbeiten.

Funktioniert das?

Für eine erste Demonstration nutzte die Hokkaido-Gruppe FLUID, um zwei Metalle, nämlich Kobalt und Nickel, durch einen chemischen Vorgang namens Co-Präzipitation miteinander zu verbinden. Dabei handelt es sich um die kontrollierte Trennung von Feststoffen aus einer Lösung, um neue Materialien herzustellen. FLUID erledigte diesen Prozess präzise und effizient und zeigte sich besonders für Nischenexperimente geeignet.


Der nächste Schritt? Die Integration von Sensoren zur Überwachung von Temperatur und pH-Wert, die bei komplexeren chemischen Tests wichtig sind. Die Software soll zudem Funktionen erhalten, wie das Aufzeichnen wiederkehrender Abläufe und verbesserte Datenspeicherung zur einfacheren Auswertung von Experimenten. Die zugehörige Studie wurde in ACS Applied Engineering Materials veröffentlicht.


Siehe auch: