Autonome Roboter in der Größe eines Salzkorns mit breitem Anwendungspotenzial.

DNVN – Amerikanische Wissenschaftler haben einen mikroskopisch kleinen autonomen Roboter vorgestellt, der Bewegungszyklen ausführen und durch tanzähnliche Bewegungen "kommunizieren" kann. Dies eröffnet potenzielle Anwendungsmöglichkeiten in der Biomedizin, der Mikrofertigung und in schwer zugänglichen Umgebungen.

Mikroroboter mit einzigartigen Fortbewegungs- und "Kommunikationsmechanismen".

Forscher der University of Pennsylvania haben in Zusammenarbeit mit der University of Michigan einen Prototyp eines autonomen Roboters entwickelt, der nur etwa 200 x 300 x 50 Mikrometer groß ist – kleiner als ein Salzkorn –, aber mit Sensoren und einem Prozessor ausgestattet ist, der ihm den selbstständigen Betrieb in flüssiger Umgebung ermöglicht. Diese Entwicklung gilt als Durchbruch auf dem Gebiet der Mikrorobotik.

Autonome Mikroroboter mit „kommunikativen Tänzen“ eröffnen biomedizinische und industrielle Anwendungsmöglichkeiten.

Da die Größe den Einsatz herkömmlicher Räder oder mechanischer Bauteile erschwerte, nutzte das Forschungsteam ein Ionenantriebssystem. Dieses erzeugt ein elektrisches Feld, das auf die Ionen in der Lösung einwirkt und so die Bewegung des Roboters koordiniert. Dank dieses Ansatzes kann sich der Roboter flexibel bewegen und auch unter geringer physikalischer Belastung zuverlässig arbeiten, ohne dass mechanische Bauteile benötigt werden.

Um dieses Roboterteam zu steuern, nutzen Ingenieure Licht, das auf in die Roboterkörper integrierte Solarzellen gerichtet ist und so Befehle für den gemeinsamen Betrieb übermittelt. Die Roboter sind in der Lage, charakteristische Schwingbewegungen auszuführen – eine Art „Tanz“, der bestimmte Kommunikationsverhaltensweisen imitiert –, um gesammelte Daten wie die Umgebungstemperatur an die Kontrollstation zu senden. Diese Methode ähnelt der Kommunikation von Honigbienen innerhalb ihrer Kolonien durch Tanz.

Anwendungspotenzial und Zukunftsperspektiven

Bei Produktionskosten von nur etwa 1 US-Cent (ca. 250 Vietnamesische Dong) pro Roboter sieht das Forschungsteam dies erst als ersten Schritt in der Entwicklung von Design und Technologie. Dieser niedrige Preis ebnet den Weg für die potenzielle Massenproduktion von Mitgliedern eines „Teams“ aus Mikrorobotern, die verschiedene Aufgaben erfüllen können.

In naher Zukunft könnten diese Roboter in biomedizinischen Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise zur direkten Verabreichung von Medikamenten an erkrankte Zellen oder für Eingriffe im Mikrobereich, wo herkömmliche Methoden nicht anwendbar sind. Darüber hinaus könnten Roboter zu Produktionsprozessen im kleinsten Maßstab beitragen und die Qualitätskontrolle, die Mikromontage oder die Umweltüberwachung in Bereichen unterstützen, die für Menschen und große Roboter schwer zugänglich sind.

Die Fähigkeit zur Kommunikation durch spezifische Bewegungsmuster eröffnet neue Forschungswege, die es Robotern ermöglichen, sich selbst zu organisieren, Daten auszutauschen oder in komplexen Systemen auf Signale zu reagieren. Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Fortschritte die Entwicklung intelligenter Roboter in den Bereichen Biowissenschaften und industrielle Automatisierung vorantreiben könnten.

Nguyen Bach

Quelle: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/robot-tu-hanh-kich-thuoc-hat-muoi-voi-tiem-nang-ung-dung-rong/20251230051825411