Door methanol te gebruiken als brandstof voor een minimuscle, kan de robot meer dan een uur kruipen, dragen en klimmen
Kijk ma, geen draden! Een robotkever, die ongeveer drie rijstkorrels weegt, kruipt, draagt en klimt zonder vastgemaakt te zijn aan een krachtbron.
Een robotkever legt de afstand alleen af dankzij een met methanol gevoede microspier.
Wetenschappers stellen zich voor dat zwermen robotinsecten kunnen helpen bij zoek- en reddingsoperaties (SN: 19/05/16). Maar krappe ruimtes zijn onbereikbaar voor robots die aan een energiebron moeten worden vastgemaakt. De nieuwe bot, beschreven op 19 augustus in Wetenschap Robotica, draagt zijn vloeibare brandstof in zijn lichaam.
“Ik realiseerde me dat het cruciale probleem de macht was”, zegt Néstor O. Pérez-Arancibia. Zijn team aan de University of Southern California in Los Angeles schakelde over op methanol omdat het in een bepaalde massa meer dan 10 keer zoveel energie verpakt als kleine batterijen.
Om methanol in beweging te brengen, bedekten de onderzoekers een draad van nikkel-titaniumlegering met platina. De legering trekt bij verhitting samen als een spier en strekt zich uit zodra deze is afgekoeld. Het platina genereert warmte door de methanoldamp die ermee in contact komt te verbranden. Door de blootstelling aan brandstof in een periodiek patroon te variëren, varieert de temperatuur en de microspieraccordeons. Die beweging zorgt ervoor dat de voorpoten van de bot omhoog komen. Als de benen weer terugschuiven, sleept het lichaam naar voren.
Zonder brandstof weegt de keverbot ongeveer drie rijstkorrels, vergelijkbaar met levende insecten. Hij kruipt over vlakke oppervlakken terwijl hij tot 2,6 keer zijn gewicht draagt. Hij pakt hellingen aan die steiler zijn dan de zwaarste loopbandinstelling. En het kan meer dan een uur draaien, zegt Pérez-Arancibia. Met een batterij – zelfs een state-of-the-art – zou hij op zijn best een paar seconden werken, schat hij.
Er is ruimte voor verbetering: de kever is langzamer dan vergelijkbare robots en kan niet worden bestuurd. Prototypes van de volgende generatie zal hetzelfde kunstmatige spierprincipe gebruiken met een sneller, beter manoeuvreerbaar ontwerp en een andere brandstof.
Vliegende robots zijn zijn ultieme doel. Specifiek? “We willen vlinders doen”, zegt hij.
