Robotertechnik Ingenieure gucken sich Tarnung bei Kraken ab

Zur Tierbeobachtung nutzen Wissenschaftler manchmal Roboter. Die fallen in der Landschaft aber häufig auf - und verschrecken damit die Tiere. Wege zur besseren Tarnung haben Kraken aufgezeigt.

Kraken, ungetarnt
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Kraken, ungetarnt


Kraken gelten nicht nur als intelligent, sie können sich auch hervorragend tarnen. Wissenschaftler haben dem Tier ein paar Tricks abgeguckt und ein neues, sich verformendes Material entwickelt. Mit der neuartigen Tarnung könnten Tierbeobachtungen leichter werden. Aber auch militärische Anwendungen wären möglich.

Die Gruppe um James Pikul von der Cornell Universität in Ithaca im US-Bundesstaat New York brachte dazu ein flexibles, aber kaum dehnbares Fasernetz in Silikon ein. Wird die Silikonhaut aufgeblasen, bestimmt die Form des Netzes das Aussehen, schreiben die Forscher im Fachmagazin "Science". Das System funktioniert ähnlich einem Luftballon, um den vor dem Aufblasen eine Schnur gewickelt wird.

"Die Ergebnisse sind eindrucksvoll", schreibt Cecilia Laschi von der Sant'Anna School of Advanced Studies im italienischen Pisa in einem "Science"-Kommentar. Sie sieht Anwendungsgebiete für diese Technologie bei Robotern beispielsweise in der Tierforschung: So könnten sich Soft-Roboter bei Bedarf durch Anpassung an ihre Umgebung tarnen. Dadurch könnten sie näher an viele Tierarten in deren natürlichem Lebensraum herankommen. Die Tarnung könne auch bei Militärrobotern zum Einsatz kommen, hieß es weiter.

Ein wichtiger Kooperationspartner bei der Herstellung der künstlichen Tarnung war Roger Hanlon vom Marine Biological Laboratory in Woods Hole (Massachusetts, USA). Er hat erforscht, was in der Haut von Kraken geschieht, wenn die Kopffüßer sich in ihrer Form an die Umgebung anpassen, um sich zu tarnen.

So beschrieben Hanlon und sein Team die Funktionsweise von Papillen, warzenartigen Gebilden in der Krakenhaut, die das Tier heben und senken kann. "Kraken sind Weichtiere ohne eine Schale, ihre wichtigste Verteidigung ist ihre gestaltverändernde Haut", sagte Hanlon laut einer Mitteilung seines Instituts.

Die Ingenieure entwickelten daraus ein zweidimensionales Material, das sich in eine dreidimensionale Struktur verwandeln kann. "Ingenieure haben eine Vielzahl von Möglichkeiten entwickelt, um die Form von weichen, dehnbaren Materialien zu beherrschen. Aber wir wollten es einfach, schnell, stark und leicht zu steuern haben", sagte Pikul. Das Fasernetz wird zugeschnitten und in bestimmter Weise ins Silikon eingelassen.

Membran mit unterschiedlichen Strukturen

Dadurch entsteht eine Membran, die beim Aufblasen zwei unterschiedliche Strukturen hat: Die mit dem Garngeflecht bleiben recht starr, während die reinen Silikonflächen sich erheblich dehnen. Die Fasern übernähmen dabei die Aufgaben der Muskeln der Krake, das Silikon sei mit der Haut vergleichbar, schreiben die Forscher. Wird Luft hineingepumpt, stellen sich die künstlichen Papillen auf. Die Fasern geben dem Gebilde neben der Form auch Stabilität.

Pikul und Kollegen beließen es nicht bei den Papillen, sondern sie übertrugen das Prinzip auf andere Anwendungen. So formten sie mit einem entsprechend zurechtgeschnittenen Geflecht eine Pflanze nach. Beim Aufblasen erhebt sich aus einer Fläche ein Gebilde, das die Blätter imitiert. Auch die Form von Steinen konnten die Ingenieure auf diese Weise nachbilden.

Sie guckten sich auch eine weitere Eigenschaft ab, die Kraken zur Tarnung verwenden: Die Tiere können auch ihre Farbe wechseln. Diesen Effekt erreichten die Ingenieure durch ein dehnbares Display aus Leuchtdioden.

brt/dpa



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susuki 14.10.2017
1.
Also bei der Tierbeobachung ist ein Überzug aus Moos/biomasse, Spiegel-Folie sehr erfolgreich. Eine universelle technische Lösung zur Tierbeobachtung kann ich mir mit biegbaren OLED-Displays und Insekten-Roboter gut vorstellen. Farb- und formvariable Slikon-Ballone mit technischem/millitärischen Inhalt ist in der Tierbeobachtung ein Overkill. Als Design-Elemente oder in der Medizin finde sich aber Anwendungen. Wenn das Silikon, die variablen Farbnoppen und die Dimensions-Fäden von einem modifizierten 3D-Drucker plaziert werden können, würde ich Geld reinstecken. Schöner Ansatz, entwickelt weiter!
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