Weiche Roboter selbst

Bericht vom 29. August 2023

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von Peter Grad, Tech Xplore

Koreanische Forscher sagen, sie hätten einen Roboter entwickelt, der sich selbst zerstören kann und außer einer öligen Pfütze keine Spuren hinterlässt.

Bei der Arbeit mit Soft-Robotern – Geräten aus flexiblen Materialien, die sich wie lebende Organismen bewegen, heilen und wachsen können – haben die Forscher zwei Jahre lang Materialien entwickelt, die stark genug sind, um einen voll funktionsfähigen Roboter zu tragen, aber in der Lage sind, sich aufzulösen, wenn in sich geschlossene Substanzen interagieren.

Eine solche Fähigkeit könnte sicherstellen, dass sensible Daten an Bord von Robotern, die bei Überwachungs-, Aufklärungs- und Transportmissionen eingesetzt werden, nicht an feindliche oder andere unbefugte Quellen gelangen. Solche Roboter könnten auch bei Suchmissionen an gefährlichen Orten oder umweltgefährdeten Gebieten eingesetzt werden, wo sich eine Bergung als unmöglich oder zu teuer erweist.

Die Forscherin Min-Ha Oh, eine Doktorandin an der Seoul National University, die an dem Projekt arbeitete, sagte: „Wir haben den Tod in einem Lebenszyklus nachgeahmt, in dem der Roboter sich selbst beenden könnte.“

Frühere Softroboter mit duroplastischem Silikonelastomer waren nicht zur Selbstzerstörung geeignet. Das Material war hitze-, säure- und chemikalienbeständig, und obwohl es wegen seiner Haltbarkeit wünschenswert war, war es für den Selbstabriss nicht geeignet.

Thermoplastische Elastomere könnten schmelzen, die Substanz würde sich jedoch wieder zu Polyurethan zusammenbauen.

Stattdessen brachten die koreanischen Forscher eine Substanz auf Silikonharz auf, die bei Einwirkung von UV-Licht Fluoridionen freisetzt. Wenn der Bediener die eingebauten UV-LEDs auslöst, um mit dem Erhitzen der Substanz zu beginnen, beginnt der Roboter zu zerfallen. Es würde sich in weniger als zwei Stunden zersetzen und nur eine ölige Flüssigkeit zurücklassen.

„Wir haben einen stark verformbaren und vollständig abbaubaren Gangroboter hergestellt und ihn in einem hypothetischen Erkundungsszenario demonstriert“, sagte Oh. „In bestimmten Szenarien, in denen eine Auflösung erwünscht ist, einschließlich Missionsabschluss, Entdeckung durch Feinde oder Entsorgung, die eine Volumenreduzierung erfordert, kann der Roboter UV-Licht ausgesetzt werden und in eine nicht wiederherstellbare Form zerfallen.“

Das Konzept der Selbstzerstörungsmechanismen hat im Laufe der Jahre zu interessanten Produkten geführt. Forscher der University of Houston in Texas haben Schaltkreise entwickelt, die sich selbst zerstören, wenn sie Wassermolekülen ausgesetzt werden. Es wäre nicht nur auf Kriegsszenarien anwendbar, sondern auch auf die Medizin.

Forscher der Cornel University arbeiteten mit Honeywell Aerospace zusammen, um in Prozessoren eingebettete chemische Pakete zu entwickeln, die bei Empfang eines ferngesteuerten „Kill-Signals“ alle Chips auflösen.

Das Pentagon hat ein Segelflugzeug entwickelt, das fast 100 Meilen weit fliegen und dann innerhalb von vier Stunden verschwinden konnte.

Sogar Amazon beteiligte sich am Rennen, nachdem es ein Patent für eine selbstzerstörende Lieferdrohne angemeldet hatte. Im Falle einer Fehlfunktion würde das Gerät in eine entlegene Gegend fliegen und dann in kleine Stücke zerfallen, wodurch das Risiko von Verletzungen oder Sachschäden minimiert wird.

Selbstzerstörung hat sich auch in der Popkultur als beliebt erwiesen. In den 1960er Jahren begann die ursprüngliche Fernsehserie „Mission Impossible“ jede Episode mit geheimen Anweisungen, die dem Regierungsagenten Jim Phelps (gespielt von Peter Graves und einige Jahrzehnte später von Tom Cruise) gegeben und auf einem tragbaren Tonbandgerät aufgezeichnet wurden .

Als die kurzen Anweisungen endeten, lösten sich Tonband und Aufnahmegerät in einer Rauchwolke auf. (Die Comedy-Spionageserie „Get Smart“ hat diesen Auftakt mit einem Tonbandgerät gefälscht, das einen ganzen Umkleideraum in die Luft sprengt, dabei aber selbst intakt bleibt, während die geheime Botschaft in einer Schleife weiterläuft.)

Die Mike-Myers-Figur „Austin Powers“ löschte Nachrichten aus, indem sie einen „flüssigen, heißen Magma“-Knopf drückte. Will Smith setzte in „Enemy of the State“ ein Gerät ein, um belastende Beweise zu vernichten.

Und Captain Kirk gab in „Start Trek II: The Wrath of Khan“ den klassischen Befehl „Null-Null-Null-Zerstörung-Null“ aus, um das automatische Zerstörungsverfahren einzusetzen, um zu verhindern, dass die USS Enterprise in feindliche Hände fällt.

Der Artikel „Lifetime-configurable soft robots via photodegradable Silicone Elastomer Composites“ erscheint am 25. August in Science Advances.

Mehr Informationen: Min-Ha Oh et al., Lebenslang konfigurierbare Softroboter über fotoabbaubare Silikonelastomer-Verbundwerkstoffe, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh9962

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