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Softroboter wie ein Chamäleon Tarnhaut mit Flüssigkristallen entwickelt

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Der "Chamäleon-Roboter" ändert seine Hautfarbe entsprechend der Hintergrundfarbe.

(Foto: Seung Hwan Ko/dpa)

Ob beim Militär, bei der Jagd oder in der Mode: Tarnoberflächen könnten in vielen Bereichen angewendet werden. Nun entwickeln Forscher für einen Softroboter eine Haut, deren Farbe sich der Umgebung anpasst.

Südkoreanische Forscher haben eine künstliche Tarnhaut für einen Softroboter entwickelt, der einem Chamäleon ähnelt. Mithilfe von Farbsensoren kann die Haut ihre Farbe der jeweiligen Umgebung anpassen. Möglich machen dies vor allem Flüssigkristalle, die je nach Temperatur ihre Farbe ändern. Die Gruppe um Seung Hwan Ko von der Seoul National University stellt die Tarnhaut im Fachmagazin "Nature Communications" vor.

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Der Softroboter im Modus "Tarnung aus" und "Tarnung ein".

(Foto: Seung Hwan Ko/dpa)

"Die Entwicklung einer künstlichen Tarnung auf der Ebene kompletter Apparaturen bleibt eine äußerst anspruchsvolle Aufgabe", schreiben die Wissenschaftler. Ziel sei es insbesondere, durch hochauflösende Tarnmuster natürliche Tarneigenschaften zu erreichen. Dafür setzen die Forscher auf sogenannte thermochrome Flüssigkristalle. Diese dienen bisher meist dazu, Temperaturen auf einer Farbskala anzuzeigen.

Ko und Kollegen nutzen winzige Silberdrähte, um die Flüssigkristalle zu erhitzen. Die verwendeten Flüssigkristalle werden bei 25,5 Grad Celsius rot, bei 28 Grad grün und bei 36 Grad blau. Wegen der Temperatur für Rot kann die Tarnhaut nicht bei einer Außentemperatur über 25 Grad verwendet werden. Eine andere chemische Zusammensetzung der Flüssigkristalle könne die Temperaturspanne jedoch vergrößern, schreiben die Forscher.

Mehrere sehr dünne Schichten

Die Tarnhaut besteht aus mehreren sehr dünnen Schichten: Die oberste besteht aus den Flüssigkristallen, darunter liegt eine Schicht mit schwarzer Tinte, damit die Haut schwarz aussieht, wenn sie keine Farbe anzeigt. Es folgen drei Schichten aus einem farblosen Kunststoff (Polyimid), auf denen die Silbernanodrähte aufgebracht sind. Die Drähte weisen verschiedene Muster auf, um möglichst keine Lücken in der Oberfläche zu lassen. Die Forscher legten Wert darauf, dass die Tarnhaut flexibel ist, so dass Biegungen nicht zu Funktionseinbußen führen.

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Entscheidend für die Tarnung ist das Rückkopplungs-Steuersystem für die Silberdraht-Heizung: Es ermittelt zunächst die von Sensoren erfassten Werte für Rot, Grün und Blau in der Umgebung. Ein weiteres Sensorsystem misst unter anderem die Umgebungstemperatur und die Kühlung durch Wind. Diese Werte wirken ebenfalls auf das Steuersystem ein, das auf dieser Basis die Temperatur der Silberdrähte passend zu den Farben in der Umgebung einstellt. Auf diese Weise nimmt der Chamäleon-ähnliche Softroboter in seinen einzelnen Segmenten die jeweilige Farbe des Hintergrunds an. So entstehen etwa auf grünem Gras mit roten Blüten rot-grüne Streifen.

"Neben militärischen Anwendungen erhält künstliche Tarnung breite Aufmerksamkeit von Architektur, Kunst und Mode sowie von einer Reihe von Konsumgütern für Jagd und Outdoor-Aktivitäten", erklären die Wissenschaftler.

Quelle: ntv.de, Stefan Parsch, dpa

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