Insekten als Vorbild Dieser Mini-Roboter hüpft übers Wasser

Er wiegt nur 68 Milligramm und kann ziemlich hoch springen - doch das ist nicht die stärkste Leistung des kleinen Roboters: Seine Turnübungen vollführt er auf Wasser.

REUTERS

Das Phänomen lässt sich an beinahe jedem Tümpel beobachten. Kleine Wasserläufer machen ihrem Namen alle Ehre und huschen flink über die Oberfläche - ohne zu versinken. Die Insekten nutzen dabei die Oberflächenspannung des Wassers. Besondere kognitive Fähigkeiten brauchen sie nicht.

Forscher aus Südkorea, den USA und Polen haben nun kleine Roboter gebaut, die sich ganz ähnlich bewegen können und technisch nicht besonders kompliziert sind. Im Fachjournal "Science" berichten sie, wie die Mini-Maschinen im Gegensatz zu früheren Modellen wie dem "Robostrider" sogar zu Sprüngen von der Wasseroberfläche ansetzen können.

Das ist nicht so einfach, wie es zunächst klingt: Wenn die Beine beim Absprung zu viel Kraft ausüben, reicht die Oberflächenspannung nicht aus. Der Möchtegern-Hüpfer hat dann keine Chance und endet im Wasser, wie die Forscher herausgefunden haben.

Geheimwaffe: Geschirrspülmittel

"Die Wasseroberfläche muss mit der richtigen Geschwindigkeit, für die richtige Zeitspanne und bis zu einer ganz bestimmten Tiefe eingedrückt werden, um Sprünge möglich zu machen", sagt Studien-Co-Autor Kyu Jin Cho von der Seoul National University. Um ihrem nur 68 Milligramm schweren Roboter all das beizubringen, untersuchten die Wissenschaftler zahllose Sprünge echter Wasserläufer mit Hochgeschwindigkeitskameras.

Dabei fanden sie unter anderem heraus, dass die Beine der Insekten an ihrer Spitze gebogen sind - und beim Absprung auf eine ganz bestimmte Art und Weise nach innen gedreht werden. So gelingt es den Tieren, auf Wasser genauso hoch zu springen wie an Land. Der Rest war Versuch und Irrtum: Die Forscher bauten so lange Generationen neuer Roboter, bis diese den Sprungtrick der Wasserläufer beherrschten.

Ein winziger Katapultmechanismus machte schließlich Sprünge bis in 14 Zentimeter Höhe möglich. Eines der Geheimnisse: Das Bein muss beim Sprung möglichst lange Zeit Kontakt mit der Wasseroberfläche halten. Außerdem muss die ausgeübte Kraft genau unter der magischen Grenze liegen, bei der die Oberflächenspannung nicht mehr ausreichen würde. Der nun vorgestellte Roboter kann beim Sprung mit dem 16-fachen seiner Gewichtskraft auf die Wasseroberfläche drücken.

Man kann ihm allerdings auch ganz leicht das Leben - oder besser gesagt das Springen - schwer machen. Dazu reichen ein paar Tropfen Geschirrspülmittel im Wasser. Die heben nämlich die Oberflächenspannung auf.

Natur als Vorbild beim Roboterbau

chs



insgesamt 7 Beiträge
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Seite 1
laxness 01.08.2015
1. womit....
...wird der angetrieben?
vva 01.08.2015
2.
Den Abstoß kann man steuern. Die Landung auf die Wasseroberfläche ist aber komplizierter.
k-3.14 01.08.2015
3. Da ist eine Haltevorrichtung
unterhalb zu sehen. Wird gelöst und eine "Feder" im Mechanismus sorgt für die einmalige Bewegung ....
laxness 01.08.2015
4. das wär...
Zitat von k-3.14unterhalb zu sehen. Wird gelöst und eine "Feder" im Mechanismus sorgt für die einmalige Bewegung ....
...ja primitiv. Fast wie ein Aufziehauto mit Federwerk, bin echt enttäuscht :-((
taglöhner 01.08.2015
5. Antoine De Saint-Exupéry
Zitat von laxness...ja primitiv. Fast wie ein Aufziehauto mit Federwerk, bin echt enttäuscht :-((
"Vollkommenheit entsteht offensichtlich nicht dann, wenn man nichts mehr hinzuzufügen hat, sondern wenn man nichts mehr wegnehmen kann."
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