Roboter: Ein pneumatisches Gummi-Chamäleon aus dem Labor

Er ist zwölf Zentimeter lang und wird mit Druckluft betrieben: Forscher haben einen Silikonroboter erfunden, der tarnen und täuschen soll wie sonst nur die Natur.

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Was ist dieses Ding und was soll es eigentlich? Groß wie eine Computermaus, wabert das Kunststoff-Etwas vorwärts, durch seinen flexiblen Körper pumpen seine Bediener allerlei Flüssigkeiten und Gase, die wahlweise bunt, heiß oder kalt sind oder auf Wunsch im Dunkeln leuchten.

Wissenschaftler an der amerikanischen Havard University haben das luftdruckbetriebene Gummi-Maschinchen erfunden. "Solche Roboter sind Testobjekte, um Konzepte für Form, Farbe und Bewegung auszuprobieren", sagt George Whitesides, der die Versuche leitet. Der Prototyp soll tarnen und täuschen, wie es sonst nur Insekten, Kopffüßler oder auch Chamäleons können.

Whitesides und sein Kollege Stephen Morin ließen sich schlicht von wissenschaftlicher Neugier treiben, als sie ihren Roboter am Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering entwickelten. Das Forschungslabor ist bekannt für seine innovativen Ansätze, was neue Materialien und Technologien angeht – motiviert von Vorbildern in der Natur. "Wir haben uns von flexiblen Lebewesen wie Kraken oder Tintenfischen inspirieren lassen", sagt Morin. Diese Tiere können ihr Erscheinungsbild steuern, was die Forscher auf die Idee brachte, mit Systemen zu experimentieren, die sich dynamisch verfärben können. Herausgekommen ist ein rund 12 Zentimeter langes, vierbeiniges Maschinchen, dass sich pneumatisch fortbewegen kann.

Täuschen und tarnen als Hauptzweck

Das Besondere an dem flexiblen Roboter: Sein simpler Silikonkörper ist durchzogen mit winzigen Gefäßen, die sich nach Belieben befüllen lassen. Bewegt sich der Roboter etwa auf grauen Kieselsteinen fort, kann er die Anthrazittöne des Untergrunds annehmen und praktisch mit seiner Umgebung verschmelzen.

Die Camouflage-Fähigkeiten beschränken sich aber nicht nur auf farbige Flüssigkeiten, die sich in das Gummi-Chamäleon pumpen lassen. Auch kalte oder warme Fluide können seine Erfinder in die Gummikanäle des Roboters einflößen, über Schläuche, die dem Vierbeiner an einem Ende aus dem Silikonkörper ragen. Wärmebildkameras detektieren anschließend die getarnte Maschine, ohne dass sie mit dem bloßen Auge deutlich zu erkennen wäre.

Dieser Ansatz ließ sich beliebig fortsetzen: So verpassten die Wissenschaftler dem Roboter zwischendurch auch einen fluoreszierenden Kreislauf, damit er im Dunkeln bunt leuchtet.

Im Magazin Science haben Whitesides und Morin ihren Prototypen nun erstmals beschrieben. "Wir konnten zeigen, dass sich schon mit einfachen Systemen viel erreichen lässt, um ein Objekt zu tarnen oder zu präsentieren", sagt Stephen Morin. Selbst Muster können die Roboter auf ihrer Oberfläche generieren.