Robotik Neuer Regenwurm-Roboter soll durch den Darm kriechen

Forschende der Universität Freiburg haben einen neuen Roboter nach dem Vorbild eines Regenwurms entwickelt. Künftig soll der Wurm-Roboter etwa durch den Darm kriechen, um Krankheiten aufzuspüren, oder unter der Erde nach verschütteten Menschen suchen.

Da der Roboter aus weichem Material besteht, könne er in kleine Hohlräume vordringen und sich auf beliebigen Oberflächen in alle Richtungen fortbewegen, wie die Universität Freiburg am Montag in einer Mitteilung schrieb.

Bisherige Wurm-Roboter enthielten – im Gegensatz zu ihrem biologischen Vorbild – harte Teile, wie beispielsweise Motoren. Das erschwerte das Navigieren an engen Stellen, wie es in der wissenschaftlichen Publikation des Roboters im Fachblatt «Advanced Materials» hiess.

Um hier Abhilfe zu schaffen, haben die Forschenden der Gruppe Polymerchemie und Materialien am Adolphe-Merkle-Institut der Universität Freiburg zusammen mit einem Team der Case Western Reserve University (Cleveland, USA) den neuen Roboter aus sogenannten weichen Polymeren gebaut. Polymere sind chemische Verbindungen, aus denen auch Kunststoff besteht. Damit kann sich der Roboter durch Engstellen zwängen und Verformungen vornehmen, die mit herkömmlichen Robotern mit starrem Körper nicht möglich sind.

Rettungsaktionen und Kanalinspektionen

Solche Geräte könnten eine Vielzahl verschiedenster Funktionen wahrnehmen. Von Such- und Rettungsaktionen unter der Erde über biomedizinische Verfahren wie Endo- und Koloskopie, bis hin zur unterirdischen Erkundung und Kanalinspektion.

Wie ein Regenwurm bewegt sich der neue Roboter durch abwechselndes Zusammenziehen und Ausdehnen seines Körpers vorwärts. Werden die Polymere erwärmt, ändern sie ihre Form. Die einzelnen Segmente des Roboters können individuell elektrisch erhitzt und damit aktiviert werden, was eine sehr präzise Steuerung der Bewegungen des Roboters ermöglicht.

Bevor der Roboter zum Einsatz kommen kann, muss die Technik allerdings noch weiterentwickelt werden. Im derzeitigen Entwicklungsstadium sei der Wurm-Roboter noch sehr langsam und seine Bewegungen benötigten grosse Mengen an Energie, hiess es in der Mitteilung.

https://doi.org/10.1002/adma.202210409