Robo-Schere aus 3D-Drucker sprengt Felsen

Pistolenkrebs: Schere im 3D-Drucker nachgebaut.

Bild: tamu.edu, David Staack

Forscher der Texas A&M University haben eine Roboter-Schere entwickelt, die der des Pistolenkrebses nachempfunden ist. Mit den Scheren ist es möglich, unter Wasser Felsen zu bearbeiten. "Es gibt etliche Anwendungen für Roboter unter Wasser. Die große Vision ist es, Rohstoffe tief unter Wasser abzubauen. Da dies für Menschen Gefahren birgt, soll das in Zukunft durch Roboter gemacht werden. Sie sollen am Meeresgrund Fabriken bauen und bereits dort die abgebauten Rohstoffe verarbeiten", so Karsten Berns, Professor für Robotik an der TU Kaiserslautern im Gespräch mit pressetext.

Schockwellen als Clou

Pistolenkrebse können ihre Scheren extrem schnell zusammenschlagen und so durch starke Wasserströme Dampfblasen erzeugen. Diese implodieren mit einem lauten Knall und erzeugen Schockwellen, mit denen Pistolenkrebse sich eingraben oder ihre Beute angreifen können. Laut den Forschern ist der Druck dabei so hoch, dass die Gase in der Dampfblase hohe Temperaturen erreichen und sogar Plasma erzeugen.

Die Wissenschaftler haben die Schere mit einem 3D-Drucker nachgebaut. Sie besteht aus einem Kolben, der genau in den anderen Teil, eine Aushöhlung, passt. Dadurch soll die Kompression der Dampfblasen maximiert werden. Der Kolben liegt auf einem zurückziehbaren Scherenfinger, der mit großer Geschwindigkeit herunterschnappt und den Kolben in die Aushöhlung treibt.

Ganze Fabrik unter Wasser

Beim Experiment konnte eine Lichtemission festgestellt werden, die auf Plasma hindeutet. Außerdem war es möglich, mit der Schere kleine Steine zum Zerbersten zu bringen. Laut Forschungsleiter David Staack ist diese Art der Plasmaerzeugung effizienter als herkömmliche Methoden, die beispielsweise elektrische Felder verwenden. Durch das Zusammenschnappen dieser Schere unter Wasser entsteht Plasma. In Zukunft soll die Schere an anderen Flüssigkeiten wie destilliertem Wasser oder Öl getestet werden. So lassen sich auch chemische Anwendungen erforschen.

"Man muss bedenken, dass die Tiefsee-Robotik noch einen weiten Weg vor sich hat. Die Rohstoffe, nach denen gesucht wird, befinden sich in Tiefen von 6.000 bis 8.000 Metern. Dabei gibt es mit der Technologie noch viele Herausforderungen. Ich sehe Potenzial für die Roboterschere, aber die Funktionalität in solchen Meerestiefen muss gewährleistet werden", resümiert Berns.

Quelle: www.pressetext.com/Georg Haas