EPFL baut Miniroboter mit Schallantrieb
Allein mit Schall lassen sich winzige Boote und Drohnen bewegen und steuern. Das haben Forschende der ETH Lausanne (EPFL) mit neu entwickelten Minirobotern gezeigt. Auch Mikrodrohnen haben die Wissenschaftler gebaut.
Quelle: EPFL
Die Mikrodrohnen der EPFL im Vergleich zu einem "Fünferli".
Die an der EPFL entwickelten Miniroboter kommen ohne elektronische Bauteile an Bord aus. Sie besitzen glockenförmigen Hohlräume, die auf bestimmte Schallwellen reagieren und dabei Schallwellen in Antriebskraft umwandeln. Dabei wird die Luft im Innern in Schwingung versetzt und anschliessend als gebündelter Strahl ausgestossen. Gemäss EPFL zeigen diese Arbeiten, dass sich ein einfaches, aber intelligent konstruiertes mechanisches Bauteil in robotisches Material verwandeln lässt.
Das Team baute unter anderem zentimetergrosse Miniaturboote mit drei Hohlräumen. Jeder davon reagiert auf eine andere hörbare Frequenz und ist so angeordnet, dass er das Boot in eine bestimmte Richtung antreibt. Durch die Veränderung der Schallfrequenzen liess sich das Boot aus der Distanz steuern. Den Forschenden gelang es, das Boot um Hindernisse herumzuführen und es für eine autonome Navigation zu programmieren.
Die Forschenden entwickelten zudem Mikrodrohnen, die mit Ultraschallfrequenzen angetrieben werden und damit für das menschliche Ohr nicht hörbar sind. Eines der Fluggeräte konnte damit aufsteigen, ein anderes ähnlich wie ein Helikopter in der Luft schweben.
Hohlräume statt Motoren
Da die Geräte mit winzigen Hohlräumen statt mit Motoren oder magnetischen Bauteilen funktionieren, können sie besonders klein und leicht gebaut werden. Dazu lassen sich verschiedene 3D-Druckverfahren einsetzen.
Diese schallempfindlichen Miniaturstrukturen könnten künftig in ein einziges flexibles Bauteil integriert werden. Je nach verwendeter Frequenz könnten sich einzelne Bereiche bewegen, verbiegen oder vibrieren. (mgt/bk)
