Für einen neuen Robotertyp haben sich Forscher ausgerechnet Kakerlaken als Vorbild ausgesucht – wegen deren Fähigkeit, sich durch kleinste Ritzen zu quetschen. Gebraucht wird diese Eigenschaft auf unwegsamem Terrain, wie erdbebenbedingten Trümmerfeldern.
Beim Gedanken an Kakerlaken, auch Küchenschaben genannt, bekommen Normalbürger eher Schreianfälle, wenn die Tierchen ihnen über die Füße krabbeln. Manch Musiker schreibt ein Lied über sie, wie zum Beispiel „La cucaracha“ … und was tun Forscher? Die lassen sich von den besonderen Fähigkeiten der Krabbeltiere inspirieren und versuchen, eine Roboter-Kakerlake zu bauen. So geschehen an der University of California in Berkeley, USA.
Dazu filmten die beiden Biologen Kaushik Jayaram und Robert Full amerikanische Groschaben, wissenschaftlich auch Periplaneta americana genannt, mit Hochgeschwindigkeitskameras, während die Tiere mit bis zu 1,5 Metern in der Sekunde durch immer schmaler werdende Spalten flitzen. Dabei stellten die Wissenschaftler erstaunt fest, dass sich die Kakerlaken durch ihr mit Gelenken versehenes und flexibles Außenskelett durch kleine Ritzen quetschen konnten – bei einer Körperhöhe von 12 mm im Stand und immer noch 9 mm in geduckter Position konnte die Ritze bis 3mm klein sein, uns sie passten immer noch hindurch.
Für diejenigen, die Küchenschaben mit dem Schuh erledigen wollen, ist vielleicht auch folgende Beobachtung der Forscher von Interesse: Die Insekten können unbeschadet das 900fache ihres Körpergewichts aushalten.
Darüber hinaus aber sind die Küchenschaben fix. Selbst wenn sie auf die halbe Höhe zusammengequetscht waren, schafften sie es, sich schnell fortzubewegen, indem sie ihre Beine seitlich ausstreckten und Stacheln an ihren Schenkeln nutzten, um Schubkraft zu gewinnen.
Diese Kakerlaken-Quetschtechnik nahmen die Biologen dann als Vorlage für einen einfachen und günstigen, etwa handtellergroßen Roboter, der seine Gliedmaßen im gequetschten Zustand kakerlakengleich nach außen wegspreizt. Ähnlich den Kakerlakenflügelklappen erhielt der Roboter einen Kunststoffschild als verformbare und doch widerstandsfähige Außenhülle. Wie sein natürliches Vorbild gelangt er in Ritzen, die nur halb so groß sind wie er und kann sich darin fortbewegen.
„Dies ist nur ein Prototyp, aber er zeigt die Machbarkeit eines neuen Ansatzes: Das Exoskelett von Tieren als Vorbild zu nehmen um, wie wir denken, effektiv Soft-Roboter zu bauen“, sagt Studienleiter Kaushik Jayaram. Gefördert wurde das Projekt unter anderem von der U.S. Army. Eingesetzt werden soll es nach Angaben der Wissenschaftler vor allem bei Naturkatastrophen.
„Im Fall eines Erdbebens müssen die Helfer vor Ort wissen, ob ein Trümmerbereich stabil und sicher ist, jedoch können die meisten Roboter nicht in die Trümmer gelangen“, sagt Robert Full. „Sind dort jedoch viele Risse, Hohlräume und Schächte, wäre es vorstellbar, einen Schwarm dieser Roboter dort hineinzuwerfen, um Überlebende zu finden und sichere Einstiegspunkte für die Helfer vor Ort.“
Da wird einem der oboter doch glatt sympathisch. Wie gut, dass es Kakerlaken gibt!
Veröffentlicht haben die Forscher ihre Arbeit in PNAS. Es gibt aber auch auf der Seite der University of California in Berkeley eine Meldung mit einem hübschem Video.
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