Soft-Robotergreifer aus Nylonfaser und Klebeband nimmt einzelne Tropfen auf

Einen Wassertropfen zu greifen, scheint nur schwer möglich zu sein. Einem Robotergreifer, der weniger als zwei Euro kostet, gelingt das.

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(Bild: Colorado State University)

Forschende der Colorado State University (CSU) haben einen weichen Robotergreifer entwickelt, der Flüssigkeitstropfen aufnehmen kann. Der Greifer besteht aus preisgünstigen Materialien, die weniger als 2 US-Dollar, knapp 2 Euro, kosten, heißt es von dem Wissenschaftsteam. Möglich wurde dies durch die gemeinsame Arbeit zweier Labors der CSU, die sich mit Soft-Robotik und super-omniphoben, also flüssigkeitsabweisenden, Beschichtungen beschäftigen.

Der Soft-Robotergreifer besteht im Wesentlichen aus Nylonfasern und Klebeband, wie aus der in Materials Horizons erschienenen Studie "On-demand, remote and lossless manipulation of biofluid droplets" hervorgeht. Der Greifer wird über einen elektrisch angesteuerten künstlichen Muskel angetrieben, eine durchaus übliche Technik, die den Bau preisgünstiger Robotergreifer ermöglicht. Zudem sind diese Greifer leicht, können stark zupacken, sind aber auch in der Lage, sehr kleine Objekte vorsichtig aufzunehmen.

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Die Aufnahme eines Wassertropfens ist durch die Kombination aus weichem Greifer und einer wasserabweisenden Beschichtung möglich, die auf den beiden Roboterfinger aufgebracht ist. Die speziell dafür entwickelte Beschichtung ist nach Angaben des Wissenschaftsteams so angelegt, dass fast alle Arten von Flüssigkeiten an ihr abperlt. Das funktioniert auch dann, wenn der Kontakt zur Flüssigkeit dynamisch erfolgt, sich die Kontaktflächen der Roboterfinger bewegen.

Die Beschichtung verhindert, dass die Oberflächenspannung der Flüssigkeitstropfen gebrochen wird. So kann der Greifer die Tropfen ähnlich wie Objekte, die aus flexiblen Materialien bestehen, aufnehmen. Außerdem ist der Greifer in der Lage, die Tropfen ohne Beschädigung abzulegen.

Die Forschenden sehen eine Reihe verschiedener Anwendungen des Greifers, etwa im Umgang mit flüssigen toxischen Materialien oder biologischen Proben, die für Menschen gefährlich und ansteckend sein können. Der Vorteil des Greifers besteht darin, dass er aufgrund des niedrigen Preises weggeworfen werden kann, nachdem er kontaminiert worden ist. Jianguo Zhao, Professor für Maschinenbau und Mitautor der Studie, sieht darin ein "sehr ungewöhnliches Beispiel" dafür, dass ein Hightech-Produkt nicht unbedingt einen hohen Preis haben muss.

(olb)