Für Roboter entwickelt: künstliche Haut erkennt Gefahrenstoffe und Viren

Ein Roboter, der mit einer kurzen Berührung ein Virus oder einen Sprengstoff erkennt. Ein Boot, das in einem verschmutzten See automatisch in Richtung Gefahrenquelle fährt. Ein Roboterarm, der genau nachahmt, was sein menschliches Vorbild tut. In der Erfindung von Wei Gao vom California Institute of Technology (Caltech) steckt genug Potential für alles drei, damit wäre dem Gesundheits- und Umweltschutz ebenso gedient wie der Überwachung der öffentlichen Sicherheit.

Die Haut kann TNT und verschiedene Nervengifte erkennen

Bislang können Roboter hauptsächlich physikalische Daten wie Druck und Temperatur bestimmen, chemische Stoffe waren ein schwarzer Fleck auf ihrer Landkarte. Demnächst wird sich das ändern, dann erhalten sie, wenn gewünscht, eine flexible Haut mit hochempfindlichen chemischen Sensoren. Gaos Roboter können zum Beispiel den Sprengstoff Trinitrotoluol (TNT) nach wenigen Minuten identifizieren, ebenso wie verschiedene Nervengifte und Viren. Die Wissenschaftler setzten kostengünstige Materialien ein, wie zu Beispiel elektrische Leitungen aus Silber-Nanodrähten, Sensoren aus Spezialtinten zum Aufdrucken und den Kunststoff Polymethylsiloxan (PDMS) als flexible Haut. Die elektrische Leitfähigkeit des Systems bleibt auch dann erhalten, wenn die Haut sich dehnt.

Sensoren können auch Nervenimpulse erkennen

Mit Elektrolyten angereicherte Hydrogele »erkennen« die fraglichen Substanzen, das System liefert nach ungefähr 3 Minuten ein Ergebnis. Die künstliche Haut lässt sich auch zur Steuerung nutzen: In diesem Fall reagieren die Sensoren auf die elektrischen Nervenimpulse einer menschlichen Hand, leiten die Informationen an eine KI weiter, die wiederum dem Roboterarm steuert. Auf diese Weise macht die künstliche Hand genau das, was ihr lebendiges Vorbild tut.

Ausprobiert haben die Forscher ihre Erfindung beispielsweise an Ihrem »M-Boat«, ein Boot mit drei Sensoren, das automatisch in die Richtung, wo sich die höchste Konzentration eines Schadstoffs befindet. Umweltsünder und Gefahrenquellen werden damit schnell entlarvt. Die Veröffentlichung der neuen Erkenntnisse erfolgte im Fachmagazin Science Robotics.

Quelle: forschung-und-wissen.de

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