https://www.faz.net/-gwz-7shye

Origami-Roboter : Ein Papierkrabbler, der Leben retten könnte

Entfalteter Origami-Roboter, Seitenlänge zehn Zentimeter Bild: dpa

Amerikanische Forscher haben einen Roboter konstruiert, der sich aus einer flachen Lage Papier und Plastik selbst entfaltet und dann eigenständig davonläuft. Das klingt nach Spielzeug - könnte aber sehr nützlich sein. 

          2 Min.

          Erst ein Scharnier, dann das nächste, anschließend die Seitenteile und fertig – es dauert nur wenige Minuten, bis der komplette Roboter sich selbst zusammengebaut hat, erhebt und davonwatschelt. Ersonnen wurde der Faltkrabbler, der im Wesentlichen aus Papier, einem Polymer und einfacher Elektronik besteht, von Forschern um Sam Felton von der Harvard University in Cambridge und Eric Demaine vom benachbarten Massachusetts Institute of Technology (MIT).

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Wie Felton und seine Kollegen in der Zeitschrift „Science“ berichten, besteht der Roboter aus fünf verschiedenen Schichten. Die mittlere Schicht aus elastischem Kunststoff ist mit elektrischen Kontakten versehen und in zwei Lagen Papier eingebettet. Das Ganze wird schließlich umgeben vom zwei Schichten eines wärmeempfindlichen Kunststoffs, der mit dünnen Metallstegen und Scharnieren versehen ist. Im Inneren befindet sich eine Batterien und ein elektrischer Schaltkreis.

          Fließt Strom, erhitzen sich die äußeren Polymerschichten auf hundert Grad und werden weich. Dadurch biegen sich die Scharniere in bestimmten Winkeln. Auf diese Weise faltet sich der ursprünglich flache fünflagige Bogen nach und nach in die vorgesehene Form. Nach etwa vier Minuten ist das Polystyrol wieder abgekühlt und hart. Der Roboter steht aufrecht und ist bereit, um auf vier Füßen loszulaufen.

          Origami-Meister stand Pate

          Das 10 mal 10 Zentimeter große Faltkrabbler bewegt sich mit Hilfe von zwei batteriebetriebenen Motoren fort, die an der Außenseite sitzen. Dabei erreicht er eine Geschwindigkeit von 5,4 Zentimetern pro Sekunde. Das Papierwesen kann sich auch selbständig umdrehen. Der gesamte Prozess benötigt nicht mehr elektrische Energie als in einer herkömmlichen Mignon-Zelle enthalten ist. „Hier haben wir ein komplettes elektromechanisches System entworfen, das in eine flache Platte eingebettet wurde“, betont Felton. Für die Konstruktion ließen sich die Forscher von der japanischen Papier-Falttechnik Origami inspirieren.

          Eine 3D-Designsoftware namens „Origamizer“ generierte mit einem Laserstrahl die passenden Falten im Plastik, entlang derer es sich schließlich in die Roboterform faltete. „Wir haben festgestellt, dass wir so eine große Vielfalt von Strukturen und Maschinen erschaffen können“, berichtete Felton.

          Mehr als nur Spielerei

          Forscher am MIT arbeiten seit längerem an Robotern, die sich selbst aufbauen. Doch diese sei die erste Maschine, die sich selbst aufbauen und anschließend ohne menschliche Hilfe eine Funktion ausführen kann. Für die Forscher um Sam Felton ist der Faltkrabbler aber weit mehr als ein lustiges Spielzeug. Die Technik eröffne Perspektiven für eine Vielzahl von Anwendungen. „Stellen Sie sich einen Stapel Roboter-Satelliten vor, die zusammengepresst in den Weltraum geschickt werden und sich dort selbst aufbauen“, erläutert Felton in einer Pressemitteilung der Harvard University.

          Denkbar seien auch Rettungsroboter, die nach Erdbeben im flachen Zustand in Hohlräume geschickt werden, wo sie sich entfalten und nach Verschütteten suchen. Ebenso könnte die Technik dazu dienen, selbst aufbauende Möbel zu konstruieren oder selbst entfaltende Schutzräume für Katastrophengebiete. Insbesondere bietet die Origami-Technik eine günstige und schnelle Alternative zu herkömmlichen Konstruktionsverfahren.

          Weitere Themen

          Topmeldungen

          Japans Ministerpräsident Shinzo Abe

          Notstand in Japan : Abes steile Lernkurve

          Vor kurzem wollte er noch Olympische Spiele in Tokio veranstalten. Jetzt hat Ministerpräsident Abe dort den Notstand ausgerufen. Er ist in der Wirklichkeit gelandet.

          Dominic Raab : Wer regiert jetzt Großbritannien?

          Dominic Raab ist Boris Johnsons Wunsch-Vertretung. Der Außenminister bezeichnet sich als „neuer Konservativer“ und war früh für den Brexit. Sein Stil unterscheidet sich fundamental von dem des Premierministers.

          F.A.Z. exklusiv : Industrie erhöht den Druck für Exit-Strategie

          „Die Unternehmen müssen wissen, woran sie sind“, fordert DIHK-Chef Eric Schweitzer im Gespräch mit der F.A.Z. Auch die Autoindustrie warnt: „Der Hochlauf wird anspruchsvoll und Zeit benötigen“, meint VDA-Chefin Müller.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.