Glockenförmige Hohlräume wandeln dabei Schallwellen in Antriebskraft um. Die Hohlräume reagieren dank Resonanz auf bestimmte Schallfrequenzen, wie die ETH Lausanne (EPFL) in einer Aussendung am Freitag berichtet.
Dabei wird die Luft im Innern in Schwingung versetzt und anschließend als gebündelter Strahl ausgestoßen. „Unsere Arbeiten zeigen, dass sich ein einfaches, aber intelligent konstruiertes mechanisches Bauteil in robotisches Material verwandeln lässt", sagt Selman Sakar, Leiter des EPFL-Labors für Microbiorobotic Systems (Microbs).
Steuerung durch veränderte Frequenzen
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 Fachleuten gelang es dabei, das Boot um Hindernisse herumzuführen und es für eine autonome Navigation zu programmieren.
Das Microbs entwickelte zudem Minidrohnen, 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, wie die Forscher soeben in der Fachzeitschrift „Science Advances“ schreiben.
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 3-D-Druckverfahren einsetzen, sagen die Forscher.
Laut Sakar könnten mehrere dieser schallempfindlichen Miniaturstrukturen künftig in ein einziges flexibles Bauteil integriert werden. Je nach verwendeter Frequenz könnten sich einzelne Bereiche bewegen, verbiegen oder vibrieren.