Während Roboter aus harten Materialien für bestimmte Anwendungen zu steif sind, sind Roboter aus weichen Materialien zwar biegsam, aber ihre Bewegungen schwer zu kontrollieren. Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das Forschungsteam um Chengfeng Pan von der Chinesischen Universität Hong Kong, Miniroboter, die zwischen flüssigem und festem Zustand wechseln können.
Durch diese Fähigkeit vergrößern sich die Funktionsmöglichkeiten des Roboters, so Studienleiter Pan in einer Aussendung. Für das Material des Roboters wurden magnetische Teilchen in Gallium eingebettet, einem Metall mit dem sehr niedrigen Schmelzpunkt von 29,8 Grad Celsius. Durch die magnetischen Teilchen reagiert das Material auf magnetische Wechselfelder. Heizt man es auf, kommt es zum Phasenwechsel zwischen fest und flüssig.
Im Hindernisparcours getestet
Das Forschungsteam testete die Roboter in einem Hindernisparcours: Mithilfe eines Magnetfelds sprangen sie über Gräben, kletterten Wände hinauf und teilten sich sogar in zwei Hälften, um gemeinsam andere Objekte zu bewegen, bevor sie sich wieder zusammenfügten. Die Studie wurde aktuell im Fachjournal „Matter“ veröffentlicht.
Mögliche Anwendungen des Miniroboters liegen in unterschiedlichen Bereichen. Laut Studienautor Pan könnten „einige sehr spezielle medizinische und technische Probleme“ damit gelöst werden. Im biomedizinischen Bereich etwa um Fremdkörper aus einem Magen zu entfernen. Der Miniroboter kann aber auch als eine Art Schraube dienen, um Teile an schwer zugänglichen Stellen zusammenzubauen. Diese und andere Einsatzmöglichkeiten sollen in weiteren Studien noch genauer erforscht werden.