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Antrieb aus Rattenherz-Zellen Roboter-Rochen hat Skelett aus Gold

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Der Roboter-Rochen neben einem echten kleinen Rochen der Art Leucoraja erinacean.

(Foto: Karaghen Hudson/Sung-Jin Park/dpa)

Skelett aus Gold, Hülle aus elastischem Kunststoff: Forscher haben eine künstliche Kreatur geschaffen, die angetrieben von 200.000 Herzmuskelzellen durchs Wasser gleitet. Gesteuert wird sie über Lichtsignale. Sie ist ein Produkt der noch neuen "Soft-Robotik".

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Den Entwurf zeichnete Prof. Kevin Kit Parker im Januar 2014 auf eine Papierserviette.

(Foto: Sung-Jin Park/dpa)

Aus Gold, Kunststoff und lebenden Zellen haben Wissenschaftler einen kleinen Roboter-Rochen gebaut. Er bewegt sich wie sein natürliches Vorbild mit wellenförmigen Flossenbewegungen fort. Gesteuert wird das künstliche Tier mit Lichtsignalen. Es lässt sich sogar zielgenau durch einen kleinen Parcours steuern, berichten Wissenschaftler um Sung-Jin Park von der Harvard University in Cambridge (US-Staat Massachusetts) im Fachmagazin "Science".

Der künstliche Rochen besitzt ein Skelett aus Gold, das in einer Körperhülle aus elastischem Kunststoff steckt. Die Oberseite des Roboter-Rochens ist mit einer Schicht aus etwa 200.000 Herzmuskelzellen von Ratten besetzt. Diese sind genetisch so verändert, dass sie sich auf Lichtsignale hin zusammenziehen.

Durch die Kontraktion bewegen sich die Rochenflossen in der typischen Wellenform nach unten. Die anschließende Aufwärtsbewegung erfolgt passiv, weil das Innenskelett einen Teil der Energie der Abwärtsbewegung speichert, die dann wieder frei wird und die Flosse aufwärts bewegt.

16 Millimeter lang, 10 Milligramm schwer

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Der Roboter-Rochen ist etwas kleiner als eine Ein-Euro-Münze.

(Foto: Karaghen Hudson/Michael Rosnach/dpa)

Insgesamt ist der Roboter-Rochen etwa 16 Millimeter lang - er passt also locker auf eine Ein-Euro-Münze. Er wiegt gut zehn Milligramm. Schwimmen kann der Rochen nur in einer Nährstofflösung, die die Herzmuskelzellen am Leben erhält.

Das klappt indes ziemlich gut, zeigen Videos der Schwimmversuche. Die Forscher können mit unterschiedlichen Lichtsignalen die linke und rechte Flosse getrennt aktivieren und den Roboter so lenken. Er kann Hindernisse elegant umschwimmen und erreicht dabei eine Geschwindigkeit von 1,5 Millimetern pro Sekunde.

Junge Teildisziplin innerhalb der Robotik

Der Mini-Rochen demonstriert die Ziele der Soft-Robotik, einer noch recht jungen Teildisziplin innerhalb der Robotik. Dabei versuchen Wissenschaftler, harte und weiche Bestandteile miteinander zu kombinieren - oft nach biologischen Vorbildern.

Kürzlich erst stellten Wissenschaftler einen Hüpf-Roboter vor, der nach ähnlichem Prinzip gebaut ist. Er kann sich selbstständig bewegen, in die Höhe und zur Seite springen und dabei auch unsanfte Landungen überstehen, berichteten US-Forscher ebenfalls im Fachjournal "Science".

Quelle: n-tv.de, abe/dpa

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