Heben bei Licht: Das funktioniert erstaunlich gut (Foto: hku.hk )

Hongkong (pte004/06.06.2018/06:15) –

Forscher an der University of Hong Kong (HKU) http://hku.hk 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.