Saubere Ozeane: Quallenartiger Roboter soll die Meere vom Müll befreien

Plastik- und andere Abfälle sind in den Weltmeeren ein großes Problem. So groß, dass sie regelrecht gewaltige Ansammlungen bilden können: Der sogenannte „Pacific Garbage Patch“ umfasst etwa eine Fläche von geschätzt 1,6 Millionen Quadratkilometern. Ansätze gegen den Müll in den Meeren gibt es viele. Ein neuer kommt nun von einem Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für intelligente Systeme (MPI-IS) Es handelt sich um eine Art Roboter-Qualle, der sich auf ähnliche Art und Weise wie sein biologisches Pendant fortbewegt und dabei helfen soll, Müll zu beseitigen.

Roboter-Qualle mit geräuscharmen Antrieb

Die Forscher:innen des MPI-IS haben eine Art Roboter-Qualle entwickelt. Sie ist etwa so groß wie eine Hand und kann sich leise und energieeffizient unter Wasser fortbewegen. Das Team nennt den Roboter JellyfishBot und sieht in ihm eine Möglichkeit, gegen die weltweite Verschmutzung der Ozeane vorzugehen.

In der Studie „A versatile jellyfish-like robotic platform for effective underwater propulsion and manipulation“ beschreibt das Team den quallenartigen Roboter, der sich mit geringer Geräuschentwicklung durch das Wasser bewegen kann und dafür nur wenig Energie benötigt. Er soll in der Lage sein, Verschmutzungen auf dem Meeresboden zu beseitigen. Etwa 70 Prozent des Meeresmülls sinkt auf den Boden der Ozeane. Davon sind etwa 60 Prozent Kunststoff-Abfälle, die dort für mehrere Hundert Jahre verbleiben. Teile davon könnten mit dem JellyfishBot an die Meeresoberfläche befördert werden, ohne dass der Roboter den Müll überhaupt berühren muss.

Roboter treibt Müll auf, ohne ihn zu berühren

Dies funktioniert mithilfe des speziellen Aufbaus des Unterwasserroboters. Der JellyfishBot wird von elektrohydraulischen Aktuatoren angetrieben. Dafür wird in regelmäßigen Abständen eine hohe Spannung durch dünne Drähte geschickt. Der künstliche Muskel besteht aus Beuteln, die mit Pflanzenöl gefüllt sind und wird über eine Elektrode positiv aufgeladen. Das Wasser, das ihn umgibt, ist wiederum negativ geladen. Die entstehende Kraft schiebt das Öl im Beutel hin- und her, sodass der Muskel sich zusammenzieht oder ausdehnt.

Die Aktuatoren, die den Roboter antreiben, sind vom Wasser isoliert und von weichen Luftkissen und starren Komponenten Der Abfall wird von den Strömungen um den Roboter herum nach oben transportiert, wo er dann abgesaugt und recycelt werden kann. Der Roboter kann auf diese Weise auch Nährstoffe und biologische Proben wie etwa Fischeier nach oben transportieren. Aufgrund der geringen Geräuschentwicklung geschehe dies auf natürliche Art und Weise.

Die Roboter sind außerdem in der Lage, kooperativ zu arbeiten. So ließen die Forscher zwei der Roboter etwa mit ihren Armen eine Corona-Schutzmaske aufheben und an die Wasseroberfläche bringen. Auch schwere Lasten wie Flaschen können gemeinsam geborgen werden. Allerdings agieren die Roboter bisher nur eingeschränkt autark, da sie bisher ein Stromkabel benötigen. Zwar gibt es erste Tests mit Batterien, allerdings ist hier noch weitere Arbeit am Roboter erforderlich.

via Max-Planck-Institut für intelligente Systeme