Käfer als Kameramann

Wissenschaftler haben eine Kamera derart miniaturisiert, dass ein Käfer damit herumlaufen und filmen kann.

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(Bild: Mark Stone / University of Washington)

Von
  • Hans-Arthur Marsiske

Wie sieht die Welt aus der Perspektive einer Ameise oder Käfers aus? Bislang konnte die Frage nur mit raffinierter Tricktechnik in Science-Fiction-Filmen (etwa Jack Arnolds Klassiker "Die unglaubliche Geschichte des Mr. C") beantwortet werden. Doch jetzt gibt es die Möglichkeit, einem Käfer ganz real und live über die Schulter zu schauen.

In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Science Robotics stellt ein von Vikram Iyer und Shyamnath Gollakota geleitetes Forschungsteam der University of Washington, Seattle, ein Kamerasystem vor, das mit 248 Milligramm leicht genug ist, um von einem Käfer getragen zu werden. Doch damit nicht genug: Die Kamera ist steuerbar und kann um einen Winkel von 60 Grad geschwenkt werden. Mit 160 × 120 Pixeln hält sich die Bildauflösung in Grenzen, aber dafür können die Schwarzweißbilder mit einer Rate von 1 bis 5 Bildern pro Sekunde per Bluetooth über eine Entfernung bis zu 120 Metern übertragen werden.

Um das zu erreichen, musste vor allem mit der verfügbaren Energie scharf gehaushaltet werden. Die Forscher verwendeten Lithium-Polymer-Batterien mit Kapazitäten von 10 bis 12 mAh und konnten das System damit bis zu zwei Stunden betreiben. Um die Betriebsdauer noch weiter zu erhöhen, wurde ein Beschleunigungssensor integriert, der dafür sorgt, dass die Kamera nur aktiviert wird, wenn der Käfer sich bewegt. Auf diese Weise reichte eine Batterieladung bis zu sechs Stunden.

Natürlich lassen sich auch kleine Roboter mit der Kamera bestücken. Die Wissenschaftler haben einen gebaut, der mit einer Länge von 1,6 cm, einer Breite von 2 cm und 2,8 Gramm Gewicht durchaus insektenähnliche Dimensionen aufweist. Zwei Vibrationsmotoren ermöglichen ihm bei einem Energieverbrauch von lediglich 33 mW eine Höchstgeschwindigkeit von 3,5 cm/s – was in dieser Größenklasse einen neuen Weltrekord bedeutet. Die maximale Betriebsdauer des Roboters beziffern die Forscher mit etwas über einer Stunde.

Für den Schutz der Privatsphäre bedeutet eine solche Technik natürlich eine extreme Herausforderung – zumal schon seit Langem auch daran geforscht wird, Insekten und andere Tiere durch gezielte Gehirnstimulation fernzusteuern. Dem Magazin Gizmodo zufolge haben die Wissenschaftler ihre Studie aus diesem Grund publiziert, statt sie im Geheimen dem Militär oder der Polizei anzubieten. Zugleich eröffnet das Kamerasystem Insektenforschern faszinierende neue Einblicke in das Sozialleben und den Alltag ihrer Forschungsobjekte. Um auch fliegende Insekten wie Hummeln oder Fliegen damit auszustatten, müssten Gewicht und Energieverbrauch allerdings um eine weitere Größenordnung reduziert werden.

(anw)