Nur 20 Quadratmillimeter groß ist ein neuer Computer-Chip, den US-Forscher entwickelt haben. Der Winzling soll Miniatur-Drohnen das Navigieren ermöglichen.

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen Computer-Chip entwickelt, der lediglich 20 Quadratmillimeter groß ist und nur 24 Milliwatt verbraucht, aber trotzdem sehr rechenstark ist. Er soll laut "pressetext" unter anderem Drohnen das Navigieren ermöglichen, die nur so groß wie Honigbienen sind. Er kann aber grundsätzlich in allen Nano-Robotern eingesetzt werden, die über einen längeren Zeitraum hinweg mit geringen Energiereserven ihren Weg finden müssen.

Der Chip namens "Navion" kann bis zu 171 Bilder pro Sekunde verarbeiten. Das ist eine weitaus höhere Bildfrequenz als bei hochauflösendem Fernsehen. Gleichzeitig wertet er die Daten eines Trägheitssensors aus. Beides ist wichtig für eine präzise Navigation. Selbst sogenannte Nano-Drohnen, die fingernagelgroß sind, lassen sich mit Navion ausstatten.

Daten aus der Blutbahn

"Ich kann mir sogar vorstellen, dass Navion in Wetterballons eingesetzt wird, die monatelang mit einer Batterieladung auskommen müssen", sagt Team-Leiterin Sertac Karaman. Auch Mediziner könnten den Chip nutzen, etwa in Sensoren, die in der Blutbahn mitschwimmen und gesundheitsrelevante Daten nach Außen übermitteln.

In den vergangenen Jahren haben Forscher bereits Miniatur-Drohnen entwickelt, die klein genug sind, um von Handtellern zu starten. Wissenschaftler stellen sich vor, dass künftig noch kleinere Geräte mit Kameras ausgestattet zu Überwachungszwecken oder zum Kartographieren eingesetzt werden können.

Das größte Problem, das dabei überwunden werden muss, ist die Energieversorgung. Denn bisher dienen die Batterien überwiegend dazu, die Propeller zu drehen, damit die Drohnen überhaupt fliegen können. Für andere Aufgaben wie die Navigation bleibt so gut wie keine Energie übrig.

Weniger Speicher, mehr Leistung

Damit "Navion" mit so wenig Strom auskommt, wurde der Chip von Grund auf neu entwickelt, statt ein bekanntes Konzept weiterzuentwickeln. Unter anderem galt es die Größe der Bild- und Messdaten extrem zu reduzieren, um den Speicher des Chips zu verkleinern. Außerdem fanden die Forscher einen Weg, die Rechenprozesse zu vereinfachen, was ebenfalls dazu führte, den Stromverbrauch zu senken und die Speichergröße von 2 Megabyte auf 0,8 Megabytes zu verringern. Zusätzlich konnten sie durch die Vereinfachungen die Rechengeschwindigkeit des Chips erhöhen.

Seinen ersten Einsatz wird der "Navion" nicht in einer fliegenden Drohne haben. Die Forscher wollen sein Können zunächst in den kommenden Tagen in einem Mini-Rennwagen demonstrieren. Der Chip soll über die Onboard-Kamera ein Live-Video übertragen und falls möglich auch in Echtzeit die Position des Flitzers in Echtzeit und den Stromverbrauch übermitteln. Später soll der Chip dann noch in einem aktuellen Copter eingesetzt werden, bevor er seine Premiere in einer Mini-Flugdrohne feiern wird.