Roboter mit lebendigen Muskeln läuft im Wasser

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Der nur 3 cm große, zweibeinige Biohybridroboter aus Japan kann sich durch Anspannen seiner Muskeln im Wasser fortbewegen und sogar die Richtung ändern.

Roboter mit lebendigen 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. Neue Forschungsergebnisse in der Zeitschrift Matter veröffentlicht.

Zuvor wurden einige biohybride Roboter mit der Fähigkeit zu krabbeln und zu schwimmen mit im Labor gezüchteten Muskeln gebaut. Der neue Roboter ist jedoch der erste zweibeinige Roboter, der sich drehen und scharfe Kurven fahren kann. Dies geschieht dadurch, dass Elektrizität an ein Bein gesendet wird, um den Muskel anzuregen, sich zusammenzuziehen, während das andere Bein unbeweglich bleibt. Der Muskel fungiert als biologischer Aktuator – ein Gerät, das elektrische Energie in mechanische Kraft umwandelt.

Der nur 3 cm große Roboter kann derzeit nicht alleine in der Luft stehen und verfügt über eine Schaumstoffboje, die ihm hilft, in einem Wassertank zu stehen. Seine Muskeln werden im Labor aus Mäusezellen gezüchtet.

"Dies ist nur 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 dies durch die Steigerung der Muskelkraft möglich ist", sagte Teammitglied Shoji Takeuchi von der Universität Tokio.

Für menschliche Verhältnisse ist der Roboter immer noch sehr langsam und bewegt sich lediglich 5,4 mm pro Minute. Außerdem dauerte es über eine Minute, um sich um 90 Grad zu drehen, da es alle 5 Sekunden eine elektrische Stimulation erhielt. Um sich in der Luft statt im Wasser fortzubewegen, benötigt der Roboter außerdem ein Nährstoffversorgungssystem, um das Muskelgewebe am Leben zu erhalten.

Takeuchi hofft, dass das Team den Roboter durch die Optimierung des elektrischen Stimulationsmusters und eine Verbesserung des Designs schneller machen kann. „Der nächste Schritt bei diesem biohybriden Roboter ist die Entwicklung einer Version mit zusätzlichen Gelenken und Muskelgewebe, um auf anspruchsvollere Weise laufen zu können. Es ist auch notwendig, dicke Muskeln aufzubauen, um die Kraft zu erhöhen“, sagte er.

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

Thu Thao (laut New Scientist )

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