Amerikanische Wissenschaftler entwickeln luftbasierte künstliche Muskeln, die Robotern ermöglichen, bis zu 100 Mal ihr eigenes Gewicht zu heben

Wissenschaftler der Arizona State University haben eine revolutionäre Technologie vorgestellt, die das Potenzial hat, die Robotik zu revolutionieren. Diese neuen künstlichen Muskeln, die auf Luft basieren, sind in der Lage, bis zu 100 Mal mehr als ihr eigenes Gewicht zu heben. Diese bemerkenswerte Errungenschaft wurde durch einen innovativen Ansatz ermöglicht, der keine schweren Motoren oder externe Energiequellen benötigt, was die Roboter autonomer und effizienter macht.

Das Forschungsergebnis, das diese Entwicklung beschreibt, wurde in dem angesehenen wissenschaftlichen Journal Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Das Projekt wurde von dem Doktoranden Eric Weissman geleitet, der zusammen mit seinem Team Muskeln entwickelt hat, die die natürlichen Mechanismen der Kontraktion und Expansion nachahmen, ähnlich wie die Muskeln lebender Organismen. Diese neuen Muskeln sind leichter, flexibler und leistungsfähiger im Vergleich zu früheren Modellen.

Die neuen Antriebe, die von dem Team entwickelt wurden, haben die Form kleiner, spiralförmig gewickelter Röhren, die an Pasta erinnern. Für ihren Betrieb ist lediglich eine geringe Menge Luft erforderlich, die sie zum Zusammenziehen und Ausdehnen bringt. Dies ermöglicht die Schaffung von Robotern, die sich eigenständig bewegen können, ohne an externe Energiequellen angeschlossen zu sein, und die alles Notwendige für die Ausführung ihrer Aufgaben mit sich führen können.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern, die elektrische Motoren verwenden, die oft sperrig und weniger wendig sind, machen die neuen künstlichen Muskeln die Maschinen flexibler und nahezu geräuschlos. Sie sind in der Lage, unter extremen Bedingungen zu arbeiten, wie beispielsweise bei hohen Temperaturen oder in Anwesenheit abrasiver Materialien, was es ihnen ermöglicht, verschiedene Hindernisse zu überwinden.

Die Entwickler betonen, dass die neuen Roboter in Rettungsoperationen eingesetzt werden können, insbesondere bei der Suche nach Menschen unter Trümmern. Dank ihrer Flexibilität können sie in enge Räume vordringen, ohne die Umgebung zu schädigen. Darüber hinaus könnten solche Roboter auch im häuslichen Umfeld von Nutzen sein, indem sie älteren Menschen bei alltäglichen Aufgaben helfen.

Die Technologie birgt auch großes Potenzial in der Landwirtschaft, Industrie und Medizin. Die Wissenschaftler haben bereits eine robotergestützte Hand entwickelt, die dem Prinzip eines Elefantenrüssels folgt und leicht Hindernisse umfahren kann, sowie ein tragbares Gerät zur Unterstützung des Rückens, das die Belastung beim Heben schwerer Gegenstände reduziert.

Der Mitautor der Studie, Zifeng Sun, bemerkte, dass diese künstlichen Muskeln sogar im Weltraum eingesetzt werden könnten – sowohl in Geräten für Astronauten als auch in Robotern, die für Missionen auf anderen Planeten konzipiert sind. Dies eröffnet neue Horizonte für den Einsatz von Robotik unter Bedingungen, in denen traditionelle Technologien möglicherweise unzureichend sind.