Abo
  • Services:

Biomimetik: Finger aus Hydrogel biegt sich durch Licht

US-Wissenschaftler haben einen Aktor entwickelt, der durch Licht gesteuert wird. Als Inspiration diente ein Phänomen aus der Pflanzenwelt.

Artikel veröffentlicht am ,
Hydrogelaktor: unterschiedlich poröse Seiten
Hydrogelaktor: unterschiedlich poröse Seiten (Bild: UC Berkeley/Screenshot: Golem.de)

Wissenschaftler der Universität von Kalifornien in Berkeley haben ein elastisches Hydrogel entwickelt, das unter dem Einfluss von Licht seine Form verändert. Aus dem Material könnten beispielsweise sogenannte Soft Robots gebaut werden.

Stellenmarkt
  1. Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, Stuttgart, Esslingen
  2. eco Verband der Internetwirtschaft e.V., Köln

Soft Robots sind Roboter, die aus weichen Materialien bestehen. Vorbild sind Weichtiere wie Würmer oder Tintenfische. Angetrieben werden sie pneumatisch oder wie der Meshworm durch ein Material mit einem Formgedächtnis, das unter bestimmten Bedingungen seine Form ändert und dann wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt.

Hydrogel Actuator (Hydrogelaktor, HA) nennen die Berkeley-Forscher um Seung-Wuk Lee ihre Entwicklung. Ein HA besteht aus einem Hydrogel aus einem Protein, das dem Strukturprotein Elastin ähnelt und mit Lagen aus Graphen versetzt wird. Graphen ist ein einlagiger Kohlenstoff, der Wärme abgibt, wenn er mit Infrarotlicht bestrahlt wird.

Unterschiedlich porös

Das machen sich die Entwickler für ihren HA zunutze: Wenn sich das synthetische Elastin erwärmt, gibt es Wasser ab und schrumpft. Kühlt es ab, nimmt es Wasser auf und kehrt in die alte Form zurück. Die Forscher modifizierten das Gel so, dass es auf einer Seite poröser ist als auf den anderen, also Wasser besser aufnehmen und abgeben kann. Deshalb biegt sich der Aktor, wenn er angestrahlt wird.

Der Aktor biete "schnelle und steuerbare Bewegungen, die durch die Position, Intensität und Bahn des Lichts kontrolliert werden", schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nano Letters. Sie haben zur Demonstration eine Hand aus dem Hydrogel gebaut, die ihre Finger biegt, wenn sie angestrahlt werden. Mit einem HA sollen sich aber auch andere Bewegungen umsetzen lassen, wie etwa Kriechen.

Inspiration Pflanze

Als Inspiration diente den Forschern die Natur, genauer das Phänomen des Fototropismus. Das sind Pflanzenbewegungen, die durch Licht ausgelöst werden. "Durch Kombination dieser Materialien konnten wir die Art und Weise, wie sich Pflanzenzellen unter dem Einfluss von Licht ausdehnen oder zusammenziehen, auf eine sehr kontrollierte Weise nachahmen", sagt Lee.

Das synthetische Elastin wurde aus genetisch manipulierten Bakterien gewonnen. Der Biotechniker Lee hat im vergangenen Jahr aus M13-Viren einen piezoelektrischen Generator entwickelt, der Strom erzeugt, wenn die Viren zusammengedrückt werden.



Anzeige
Hardware-Angebote
  1. täglich neue Deals bei Alternate.de

caso 04. Jun 2013

Wieso sollte der IR-Filter zu 100% filtern?


Folgen Sie uns
       


Samsung Micro-LED-TV angesehen (CES 2019)

Micro-LEDs könnten dank Samsungs neuem 75-Zoll-Fernseher bald auch ihren Weg in heimische Wohnzimmer finden. Der neue TV hat ein sehr scharfes und helles Bild - einen Preis hat Samsung aber noch nicht bekanntgegeben.

Samsung Micro-LED-TV angesehen (CES 2019) Video aufrufen
Geforce RTX 2060 im Test: Gute Karte zum gutem Preis mit Speicher-Aber
Geforce RTX 2060 im Test
Gute Karte zum gutem Preis mit Speicher-Aber

Mit der Geforce RTX 2060 hat Nvidia die bisher günstigste Grafikkarte mit Turing-Architektur veröffentlicht. Für 370 Euro erhalten Spieler genug Leistung für 1080p oder 1440p und sogar für Raytracing, bei vollen Schatten- oder Textur-Details wird es aber in seltenen Fällen ruckelig.
Ein Test von Marc Sauter

  1. Grafikkarte Geforce GTX 1660 Ti soll 1.536 Shader haben
  2. Geforce RTX 2060 Founder's Edition kostet 370 Euro
  3. Turing-Architektur Nvidia stellt schnelle Geforce RTX für Notebooks vor

Schwer ausnutzbar: Die ungefixten Sicherheitslücken
Schwer ausnutzbar
Die ungefixten Sicherheitslücken

Sicherheitslücken wie Spectre, Rowhammer und Heist lassen sich kaum vollständig beheben, ohne gravierende Performance-Einbußen zu akzeptieren. Daher bleiben sie ungefixt. Trotzdem werden sie bisher kaum ausgenutzt.
Von Hanno Böck

  1. Sicherheitslücken Bauarbeitern die Maschinen weghacken
  2. Kilswitch und Apass US-Soldaten nutzten Apps mit fatalen Sicherheitslücken
  3. Sicherheitslücke Kundendaten von IPC-Computer kopiert

Datenleak: Die Fehler, die 0rbit überführten
Datenleak
Die Fehler, die 0rbit überführten

Er ließ sich bei einem Hack erwischen, vermischte seine Pseudonyme und redete zu viel - Johannes S. hinterließ viele Spuren. Trotzdem brauchte die Polizei offenbar einen Hinweisgeber, um ihn als mutmaßlichen Täter im Politiker-Hack zu überführen.

  1. Datenleak Bundestagsabgeordnete sind Zwei-Faktor-Muffel
  2. Datenleak Telekom und Politiker wollen härtere Strafen für Hacker
  3. Datenleak BSI soll Frühwarnsystem für Hackerangriffe aufbauen

    •  /