Herzliche Bionik
Miniroboter bewegt sich mit Herzmuskelkraft
Amerikanische Wissenschaftler haben einen Roboter mit Herz entwickelt: Die winzige Siliziummaschine wird von lebenden Herzmuskelfasern bewegt. Durch deren Kontraktionen kriecht das bisher noch funktionslose Minibauteil, das nur etwa halb so dick ist wie ein menschliches Haar, mit der atemberaubenden Geschwindigkeit von 14 Zentimetern pro Stunde vorwärts. Als Treibstoff reicht dem "Muskel-Bot" eine einfache Zuckerlösung, berichtet das Wissenschaftsmagazin New Scientist (Ausgabe vom 28. Februar).
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Der Prototyp besteht aus einem dünnen Siliziumbogen, an dessen Unterseite die Muskelfasern befestigt sind. Im gleichen Rhythmus, in dem sich die Fasern zusammenziehen und wieder entspannen, beugt und streckt sich das flexible Material – und die Maschine bewegt sich auf diese Weise vorwärts. Obwohl das Konzept solcher muskelgetriebener Roboter schon älter ist, gelang es bisher nicht, die Muskelfasern fest am Silizium zu verankern.
Carlos Montemagno und sein Team von der Universität von Kalifornien in Los Angeles haben jetzt jedoch eine Lösung für dieses Problem gefunden: Sie beschichteten die Seite des Siliziumbogens, an der die Muskelzellen anwachsen sollten, mit einem dünnen Goldfilm. Anschließend gaben sie den Bogen zusammen mit Herzmuskelzellen von Ratten in eine Kulturschale. Schon nach drei Tagen hatten die Zellen Muskelfasern gebildet, die sich an die Goldschicht angeheftet hatten. So entstand ein kabelähnlicher Strang von Herzmuskelfasern, der von einem Ende des Siliziumbogens zum anderen verlief.
Montemagno kann sich mehrere Anwendungen für solche Muskel-Bots vorstellen. So hatte ihn zum Beispiel die Nasa beauftragt, Miniroboter zu entwickeln, die auf der Außenseite eines Raumschiffs entlang kriechen und kleine Schäden reparieren können. Und auch in der Medizin könnten muskelgetriebene Bauteile eingesetzt werden, beispielsweise um Lücken nach einer Nervenverletzung zu überbrücken. Doch bis eine dieser Ideen tatsächlich umgesetzt werden kann, werden nach Montemagnos Einschätzung noch mehrere Jahrzehnte vergehen.
ddp/bdw – Ilka Lehnen-Beyel
