Roboter mit lebenden Muskeln läuft im Wasser

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Japan: Ein nur 3 cm großer biohybrider zweibeiniger Roboter kann sich durch Anspannen seiner Muskeln im Wasser fortbewegen und sogar die Richtung ändern.

Roboter mit lebenden Muskeln läuft im Wasser — Zweibeiniger Roboter läuft im Wasser. Video : *Science.org*

Japanische Wissenschaftler haben einen winzigen zweibeinigen Roboter entwickelt, der sowohl aus Muskelgewebe als auch aus künstlichen Materialien besteht und durch Anspannen seiner Muskeln gehen und die Richtung ändern kann, berichtete New Scientist am 26. Januar. Die neue Forschungsarbeit wurde in der Fachzeitschrift Matter veröffentlicht.

Einige biohybride Roboter, die krabbeln und schwimmen können, wurden mit im Labor gezüchteten Muskeln entwickelt. Der neue Roboter ist jedoch der erste zweibeinige Roboter, der sich drehen und scharfe Kurven fahren kann. Dies gelingt ihm, indem er Strom an ein Bein sendet, um den Muskel anzuspannen, während das andere Bein stillsteht. Der Muskel fungiert als biohybrider Aktuator – ein Gerät, das elektrische Energie in mechanische Kraft umwandelt.

Der nur drei Zentimeter große Roboter kann derzeit nicht alleine in der Luft stehen und verfügt über eine Schaumstoffboje, die ihm in einem Wassertank hilft. Seine Muskeln wurden im Labor aus Mauszellen gezüchtet.

„Dies ist lediglich Grundlagenforschung. Wir sind noch nicht an dem Punkt, an dem wir diesen Roboter überall einsetzen können. Damit er in der Luft funktioniert, müssen wir viele damit verbundene Probleme lösen, aber wir glauben, dass uns dies durch die Steigerung der Muskelkraft gelingen wird“, sagte Teammitglied Shoji Takeuchi von der Universität Tokio.

Für menschliche Verhältnisse ist der Roboter immer noch sehr langsam und bewegt sich nur 5,4 mm pro Minute. Da er alle fünf Sekunden elektrische Stimulationen erhält, dauert eine 90-Grad-Drehung mehr als eine Minute. Um in der Luft statt im Wasser laufen zu können, benötigt der Roboter zudem ein Nährstoffversorgungssystem, um sein Muskelgewebe am Leben zu erhalten.

Takeuchi hofft, dass das Team den Roboter durch Optimierung des elektrischen Stimulationsmusters und Verbesserung des Designs schneller machen kann. „Der nächste Schritt mit diesem biohybriden Roboter ist die Entwicklung einer Version mit zusätzlichen Gelenken und Muskelgewebe, um ein anspruchsvolleres Gehen zu ermöglichen. Außerdem wird es notwendig sein, dicke Muskeln aufzubauen, um die Kraft zu steigern“, sagte er.

„Biohybride Roboter sind nützliche Werkzeuge für die Untersuchung künstlich hergestellten Muskelgewebes und für die Erforschung der Steuerung biologischer Aktuatoren. Da Kräfte und Steuerung durch diese Art von Forschung verbessert werden, steigt das Potenzial für die Anwendung solcher Aktuatoren in komplexeren Robotern“, sagte Victoria Webster-Wood, Expertin an der Carnegie Mellon University.

Thu Thao (Laut New Scientist )

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