Wissenschaft
Roboter-Rochen aus Gold, Kunststoff und Rattenherz-Zellen als Antrieb

Er sieht aus wie ein Mini-Rochen, ist aber in Wirklichkeit kein lebender Organismus, sondern ein Roboter. Sein Innenleben besteht dabei aus Gold, Kunststoff und lebenden Herzmuskelzellen. Wie sein echtes Vorbild bewegt er sich mit wellenförmigen Bewegungen fort, wird aber von Lichtsignalen gesteuert.

Man kennt das Szenario aus Filmen – Lebewesen werden künstlich in einem Labor herangezüchtet und am besten noch für fiese Machenschaften missbraucht. Nun ist unsere Wissenschaft auch so weit, denn Forscher von der Harvard University in Cambridge (Massachusetts) haben eine künstliche Kreatur erschaffen, die angetrieben von Herzzellen durch eine Nährstofflösung gleitet. Dabei sieht sie aus wie ein kleiner Mini-Rochen.

Er bewegt sich wie sein echtes Vorbild mit wellenförmigen Flossenbewegungen, wobei er nur mit Lichtsignalen gesteuert wird. Der kleine Roboter-Rochen lässt sich somit auch haargenau durch einen Parcours lenken. Sein Innenleben besteht aus Gold, Kunststoff und lebenden Zellen. Auf dem Bild seht ihr rechts das lebensechte Vorbild und links neben den Münzen ist der kleine Roboter. Insgesamt ist er etwa 16 Millimeter lang und wiegt circa zehn Milligramm.

roboter rochen

Das Gold wurde vor allem für das Skelett des künstlichen Rochens gebraucht. Es steckt in einer Körperhülle aus elastischem Kunststoff, wobei die Oberseite mit etwa 200.000 lebenden Herzmuskelzellen von Ratten besetzt ist. Diese sind genetisch so verändert, dass sie sich auf Lichtsignale hin zusammenziehen. Dadurch bewegen sich die Rochenflossen in der typischen Wellenform nach unten. Die darauffolgende Aufwärtsbewegung wird passiv erzeugt, denn das Gold-Skelett speichert einen Teil der Energie die bei der Wellenbewegung abwärts entstanden ist. Diese wird danach wieder frei und die Flosse bewegt sich nach oben.

Leider kann der künstliche Rochen nicht im normalen Wasser schwimmen, denn er braucht eine Nährstofflösung, die die Herzmuskelzellen am Leben erhalten. Er bewegt sich aber schon ziemlich gut fort und erreicht dabei eine Geschwindigkeit von 1,5 Millimetern pro Sekunde. Die Forscher können mit verschiedenen Lichtsignalen die linke und rechte Flosse getrennt ansprechen und lenken.

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Mit dem Mini-Rochen werden die Ziele der Soft-Robotik verwirklicht. Sie ist ein noch ziemlich junger Bestandteil der Robotik und Wissenschaftler versuchen hierbei, harte und weiche Komponenten miteinander zu verknüpfen – oft nach biologischen Vorbildern wie bei unserem Rochen hier.

Quelle: heise