ERFOLG DURCH INNOVATION

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Biohybride Aktuatoren

Hintergrund

Der Bereich der Soft Robotics ist ein sich entwickelnder Bereich mit dem Ziel, mithilfe von weichen, nachgiebigen Materialien dynamische, natürliche Bewegungsabläufe nachzuahmen. Auf diese Weise können Bewegungen wesentlich feiner abgestuft und eine Interaktion mit der Umwelt realisiert werden. Roboter werden für sensible Bereiche einsetzbar wie Drug Delivery, chirurgische Prozesse, Assistenzgeräte bis hin zur Prothetik. Innovationen auf diesem Gebiet werden benötigt, um konkrete Anwendungen zu entwickeln.

 

Lösung

Ein vielversprechender Ansatz stammt aus einer gemeinsamen Forschungsarbeit der Universität Bremen und der Christian-Albrecht-Universität zu Kiel. Hier ist es Forscherinnen gelungen, ein bio-hybrides Aktuatorsystem zu entwickeln, welches sich insbesondere durch seine dynamischen Bewe-gungen auszeichnet. Der Bewegungsimpuls stammt dabei von Herzmuskelzellen. Durch die Verwendung von photosensitiven Polymeren in Hydrogelen wird es möglich, dass sich der mechanische Zustand des Materials reversibel ändert. Dies wird hervorgerufen durch photoschaltbare Moleküle wie z.B. Azobenzole. Im Hydrogel führt dies zu Bereichen mit unterschiedlicher Härte bzw. Steifigkeit. Durch die besondere Kombination der photoschaltbaren Moleküle mit den Hydrogelen wird eine dynamische Aktuatorbewegung möglich: die durch elektrischen Stimulus ausgelöste Kontraktion von Herzmuskelzellen und die gleichzeitig lokal positionierten Lichtquellen bewirken, dass sich die Aktivierung der Zelle im Hydrogel nur an bestimmten Stellen auswirkt. Mit diesem Modell werden interessante Anwendungen möglich. Zunächst ist die Umsetzung einer einfachen Greifzange als Proof of Concept geplant. Das Hauptziel ist die Realisierung einer biohy-briden Hand.

 

Vorteile und Anwendungen

Vorteile:

  • Die Ausführung dynamischer Bewegung wird ermöglicht (anstatt der reinen Wiederholung einer einzigen Bewegungsart)
  • Die Realisierung angepasster und weicher Bewegung ist realisierbar

Anwendungen:

  • Anwendungen als Greifroboter für sensible Bereiche (Lebensmittelsektor)
  • Anwendung in der Prothetik

ANWENDUNGSBEREICH

Robotik, biomedizinische Anwendungen

SCHLÜSSELWÖRTER

Soft Robotics, Biohybrid-Actuator

SCHUTZRECHTE

102018210709.2

ANGEBOT

Lizenzierung, Verkauf, Kooperation

EINE ERFINDUNG VON

Universität Bremen

Christian-Albrecht-Universität zu Kiel

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