Letztes Update am Do, 07.11.2019 08:38

TT / Tiroler Tageszeitung Onlineausgabe


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Könnte Medizin revolutionieren: Vogelartiger Mikroroboter entwickelt

Schweizer Forschende haben eine Vogel-ähnliche Mikromaschine entwickelt, die sich dank Nanomagneten in den Bauteilen bewegen lässt.

Laura Heyderman (links) und Tian-Yun Huang (Mitte) betrachten ein Modell des Origami-Vogels, während Jizhai Cui den echten Mikroroboter unter einem Mikroskop beobachtet. Was er dort sehen kann, zeigt das Video, das die Forschenden gemacht haben.

© Paul Scherrer InstitutLaura Heyderman (links) und Tian-Yun Huang (Mitte) betrachten ein Modell des Origami-Vogels, während Jizhai Cui den echten Mikroroboter unter einem Mikroskop beobachtet. Was er dort sehen kann, zeigt das Video, das die Forschenden gemacht haben.



Zürich — Flattern, Kopf einziehen, zur Seite gleiten: Ein Vogel-ähnlicher Mikroroboter kann mit Magnetsteuerung verschiedene Bewegungen ausführen. Was wie Spielerei klingt, ist ein wichtiger Schritt hin zu Mikrorobotern, die medizinische Aufgaben erfüllen könnten: Schweizer Forschende haben die Mikromaschine entwickelt, die sich dank Nanomagneten in den Bauteilen bewegen lässt.

Von ihrer Entwicklung berichten die Forschenden um Laura Heyderman vom Paul Scherrer Institut (PSI) und der ETH Zürich im Fachblatt „Nature". Sie erinnere an einen Origami-Vogel und messe nur wenige Mikrometer, wie PSI und ETH am Mittwoch mitteilten. Das Besondere an dem Mikroroboter: Seine Bauteile bestehen aus Nanometer-kleinen Kobaltmagneten auf dünnen Schichten von Siliziumnitrid. Die Nanomagnete lassen sich immer wieder neu programmieren, so dass sie unter Einfluss eines Magnetfelds verschiedene Bewegungen ausführen.

„Diese Bewegungen des Mikroroboters spielen sich im Bereich von Millisekunden ab", so Heyderman. „Das Programmieren der Nanomagnete geschieht dagegen innerhalb weniger Nanosekunden." Der Mikro-Vogel kann daher flattern, rütteln, sich umdrehen, zur Seite gleiten, den Hals krümmen und den Kopf einziehen.

Bei der Entwicklung des Teams steht allerdings weniger die Form der Mikromaschine im Mittelpunkt als vielmehr das neuartige Konzept, um nicht nur Informationen für eine einzelne bestimmte Aktion in Mikro- oder Nanorobotern zu speichern, sondern immer wieder neue zu programmieren, hieß es. „Es ist vorstellbar, dass in der Zukunft eine autonome Mikromaschine durch menschliche Blutgefäße navigiert und biomedizinische Aufgaben wie das Abtöten von Krebszellen übernimmt", sagte Bradley Nelson von der ETH Zürich, der ebenfalls an der Entwicklung beteiligt war.

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Auch andere Anwendungen wie flexible Mikroelektronik, Mikrolinsen, die ihre optischen Eigenschaften verändern, oder Oberflächen, die steuerbar einmal wasserabweisend, einmal benetzbar sind, seien möglich, schrieben PSI und ETH. (APA/sda)

Video | Bewegungen des Mikroroboters im Video: