3D-gedrucktes Hydrogel ermöglicht die Entwicklung von Soft-Roboter

Zur heutigen Zeit sind Roboter meist kalt und metallisch. Das soll sich in Zukunft ändern, denn das Ziel vieler Roboterunternehmen ist ja, die technischen Wesen so menschenähnlich wie möglich aussehen zu lassen oder sie zumindest nicht mehr so hart zu gestalten. Deshalb haben die Forscher der Brown University ein neues Material entwickelt, das ideal für die “Soft Robotik” sein könnte. In ersten prototypischen Durchläufen hat sich bereits gezeigt, dass es mit kleinen Objekten wie Chips arbeiten und maßgeschneiderte mikrofluidische Gerätschaften bilden kann.

Das dafür verwendete Hydrogel kommt tatsächlich aus dem 3D-Drucker und ist ein Dualpolymer, das sich bei der Vermischung mit bestimmten Chemikalien biegen, verdrehen oder verkleben kann. Ein dazu verwendetes Polymer weist kovalente Bindungen auf, die Festigkeit und strukturelle Integrität gewährleisten. Das andere Polymer hat ionische Bindungen, das Biegen und Selbsthaftung ermöglicht. Zusammen bilden die Polymere ein Material, das weich, stark und reaktionsschnell ist – ideal für die Herstellung eines weichen, roboterhaften Wesens.

Auf Bildern zeigen die Forscher das selbstklebende Verhalten am Schwanz eines 3-D gedruckten Hydrogelsalamanders. Das Hydrogel könnte auch als Basis für mikrofluidische Geräte dienen, die unteranderem für Krebsbehandlungen, Uhrentechniken oder der Detektion von Sprengstoffen verwendet werden kann. Bisher war es schwierig, Hydrogele mit einem komplexen Gerüst zu versehen, das in der Mikrofluidik benötigt werden. Da dieses neue Material jedoch im 3D-Druckverfahren hergestellt wird, kann es so gut wie jede erdenkliche Form annehmen und den Forschern sind somit keine Grenzen mehr gesetzt.

“Im Wesentlichen bietet das eine Polymer strukturelle Integrität, während das andere diese dynamischen Verhaltensweisen ermöglicht. Wenn man also die beiden zusammenfügt, entsteht ein Material, das mehr ist als die Summe seiner Teile.” Thomas Valentin, Doktorand an der Brown's School of Engineering und Hauptautor der Arbeit

Das Material ist noch nicht ganz einsatzbereit. Die Forscher der Brown University wollen die Polymere noch optimieren, um sie noch haltbarer zu machen und ihre Funktionalität weiter auszutesten. Wenn sie künftig erfolgreich sind, könnte dieses Vorgehen den Bau von weichen Roboterbauteilen ermöglichen. Ein weiterer großer Schritt im Robotik-Bereich.

via: engadget