Aktuell
› Zurück

Kakerlaken-Roboter

Schaben für Erdbebenopfer

Unterhaltung | Mittwoch, 15. Februar 2017, Oliver Loga

Kakerlaken zählen nicht gerade zu den beliebtesten Tieren. Viele Menschen ekeln sich vor ihnen und betrachten sie als Ungeziefer. Dabei haben die Schaben Fähigkeiten, die Erdbebenopfern helfen könnten.

Ihr Anblick verursacht Hysterie und lässt einem die Nackenhaare zu Berge stehen. Nicht umsonst sind Kakerlaken etwa bei so erfolgreichen TV-Formaten wie dem «Dschungelcamp» die Ekeltiere Nummer eins. Dabei sind die Küchenschaben ein Wunderwerk der Natur. Sie sind in der Lage, sich durch die engsten Lücken zu quetschen; sie überwinden problemlos Hindernisse, ohne dabei Geschwindigkeit einzubüssen und halten dank ihres flexiblen Aussenskeletts den 900-fachen Druck ihres Körpergewichts aus.

Von diesen erstaunlichen Fähigkeiten haben sich zwei US-amerikanische Wissenschaftler inspirieren lassen. Kaushik Jayaram und Robert Full von der University of California Berkeley bauten einen Roboter-Prototypen nach dem Vorbild der Kakerlake. Er soll künftig nach Naturkatastrophen wie Erdbeben nach Vermissten unter Trümmern suchen.

Schaben machen sich ganz klein
«Insekten sind die erfolgreichsten Tiere auf Erden», sagte Full dem US-Fachjournal «PNAS». «Weil sie fast überall eindringen können, sollten wir sie uns ansehen als Inspiration, wie man einen Roboter baut, der dasselbe kann.» Um die Technik zu entwickeln, untersuchten die beiden Forscher das Verhalten von Küchenschaben mithilfe von Hochgeschwindigkeitskameras und zahlreichen Tests. Sie liessen die Krabbeltiere durch genau vermessene Gänge laufen. An einigen Stellen mussten sie durch Ritzen schlüpfen, die gerade einmal 6,1 respektive 3,2 Millimeter hoch waren. Während das erste Hindernis noch in 72 Prozent der Versuche überwunden wurde, waren beim zweiten Spalt nur noch 17 Prozent der Anläufe erfolgreich.

Jayaram und Full waren vom Verhalten der Kakerlaken dennoch begeistert. Sie stellten fest, dass die Schaben sich durch die winzigen Öffnungen zwängten, indem sie ihre normale Körperhöhe von 12,5 Millimeter auf rund ein Viertel reduzierten. Dabei mussten ihre Körper einen Druck aushalten, der dem 300-Fachen ihres Körpergewichts – weniger als ein Gramm – entspricht. Verletzungen trugen sie trotzdem nicht davon.

Dieses englische Video zeigt Kakerlaken und wie sie sich zusammendrücken können, sowie den Kakerlaken-Roboter (Video: UC Berkeley):

Roboter sollen Einstiegspunkte finden
Ebenfalls beeindruckend war die Art der Fortbewegung in engen Räumen. So berichten die Wissenschaftler, dass die untersuchten Kakerlaken in sechs Millimeter hohen Gängen fast genauso schnell laufen, wie in aufrechter Haltung, nämlich etwa das Zwanzigfache ihres rund 30 mm langen Körpers pro Sekunde. Dass die Tiere sich auch von einer geduckten Haltung nicht bremsen lassen, liegt laut Jayaram und Full daran, dass sie statt ihrer Füsse die Schienbeine benutzen. Der Roboter verfügt deshalb auch über Beine, die beim Laufen nicht allein auf die Füsse angewiesen sind.

Der handtellergrosse Roboter hat zudem einen sehr flexiblen Rückenschild und einen Körper, dessen Bestandteile bei Druck von oben zur Seite ausweichen. Der «Bauch» besteht aus Platten, die sich übereinanderschieben können. Durch diese sogenannte Exo­skelett-Konstruktion kann der 75 Millimeter hohe Roboter auch dann noch weiterlaufen, wenn seine Höhe durch äusseren Druck auf 35 Millimeter verringert wird, erklärten die Forscher, die beim Bau ihres Roboters auf früher entwickelte Bauteile zurückgriffen.

Perfekte Voraussetzungen also, um die gefahrenlose Suche nach verschütteten Erdbebenopfern zu ermöglichen. Denn eine wichtige Aufgabe nach einem Erdbeben sei die Überprüfung von Schuttbergen hinsichtlich ihrer Stabilität und Sicherheit. Doch die meisten Roboter könnten gar nicht erst hineingelangen, um den Zustand festzustellen, sagte Robert Full. «Aber wenn es da viele Risse, Schlitze und Kanäle gibt, kann man sich vorstellen, einen Schwarm dieser Roboter hineinzuwerfen, um Überlebende und sichere Einstiegspunkte für Ersthelfer zu suchen.» Sollte dies gelingen, würden Kakerlaken vielleicht nicht mehr nur für Ekel stehen, sondern als Ideengeber für lebensrettende Massnahmen.

› Zurück
Kommentar schreiben

Klassische Website anzeigen