Genialer Roboter-Aktor reagiert auf Licht und Strom

Heben bei Licht: Das funktioniert erstaunlich gut.

Bild: hku.hk

Forscher an der University of Hong Kong (HKU) haben ein Aktor-Material entwickelt, das Robotern künftig einen Verzicht auf Motoren ermöglichen könnte. Denn es reagiert sowohl auf Licht als auch Strom und weitere Einflüsse mit starken Verformungen und übt dabei auch viel Kraft aus, kann also praktisch wie Muskeln für die Bewegung eines Roboters sorgen. Da es sich um ein nickelbasiertes Material handelt, ist es auch günstig in der Herstellung.

Für Roboter der Zukunft

Wenn künftig immer kompaktere Roboter wichtige Aufgaben erledigen sollen, wäre es günstig, wenn sie ohne Motoren und klobige Pneumatik-Aktoren auskommen würden. Daher stehen neuartige Aktor-Materialien im Fokus der Wissenschaft. Das HKU-Team um Alfonso Ngan Hing-wan, Professor für Materialwissenschaft und -technik, hat dabei das Ziel verfolgt, dass sich Bewegungen mittels Licht auslösen lassen. Denn das macht eine kabellose Steuerung leicht. Das ist den Forschern nun mit Nickelhydroxid-Oxyhydroxid gelungen. Dieses ermöglicht mit Licht ausgelöste Bewegungen in einer Schnelligkeit und Stärke, die bislang nicht möglich war.

Wie das Team in "Science Robotics" berichtet, konnten es beispielsweise einen Mini-Arm mit zwei Scharnieren konstruieren, der leicht das 50-Fache seines eigenen Gewichts heben kann. Auch hat sich gezeigt, dass das neue Material ebenso mit elektrischen Signalen gesteuert werden kann, was die Einbindung in aktuelle Roboter-Technologien leicht machen sollte. Zudem reagiert es auf Änderungen in Temperatur und Feuchtigkeit. Das könnte es für autonome Maschinen, die auf geringe Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren, interessant machen.

Einfache, günstige Lösung

Ein weiterer großer Vorteil des Materials ist, dass die wichtigste Komponente Nickel ist, also ein relativ häufiges und somit günstiges Metall. Auch die Fertigung eines Aktors mit dem neuen Material ist den Forschern zufolge einfach und in industriellem Maßstab gangbar. Zudem sei kein zusätzlicher Fertigungsschritt nötig, damit sowohl Licht- als auch elektrische Steuerung klappt. Aufgrund der Eigenschaften des Materials sollte es mit Hochskalieren des Fertigungsprozesses möglich sein, künstliche Muskeln für Roboter zu fertigen, die mit denen von Säugetieren vergleichbar sind.

Quelle: www.pressetext.com/Thomas Pichler