Amerikaanse onderzoekers hebben een zelfstandig lopende microrobot ontworpen. Elektronica komen er niet aan te pas.
Bij het bouwen van robots vormt de energievoorziening vaak een knelpunt. Zeker in het geval van microrobots zijn batterijen vaak te zwaar, of ze bevatten nauwelijks energie.
Ingenieurs van de University of Southern California in Los Angeles hebben dit probleem op creatieve wijze weten te omzeilen. Deze week presenteerden ze de RoBeetle, een slechts 88 milligram wegende, anderhalve centimeter grote microrobot die zijn energie haalt uit methanol die in zijn lichaam is opgeslagen. Ze publiceerden erover in het wetenschappelijke tijdschrift Science Robotics.
Katalysator
Met een injectienaald wordt de kever eerst gevuld met methanol. Een katalysator (daarover zometeen meer) zet die stof vervolgens om. Daarbij komt warmte vrij. Door die warmte trekt een soort spier die over het lichaam van de kever loopt samen. Die samentrekking brengt een springveertje bij de voorpoten in beweging, wat ertoe leidt dat die een stap voorwaarts zetten. Is de stap eenmaal gezet, dan wordt de warmtetoevoer gestaakt en rekt de spier weer uit. Door dit proces eindeloos te herhalen, kan de kever volledig zelfstandig een stuk lopen.
Het geheim zit hem behalve in de methanol in die 'spier'. Die is gemaakt van een legering van nikkel en titanium en heeft als bijzondere eigenschap dat ze zich een specifieke vorm - of in dit geval een specifieke lengte - kan 'herinneren'. Daardoor hervindt de spier steeds zijn oorspronkelijke vorm en kan het proces langdurig worden herhaald.
De legering is daarnaast gecoat in platinapoeder. Dat element fungeert in de kever als katalysator van de methanol met zuurstof in de lucht.
Energiedichtheid
Opmerkelijk is ook dat de kever wat harder loopt bij wind tegen. Dat koelt de spier namelijk sneller af en kan er eerder een volgende stap worden gezet, leggen de onderzoekers uit.
Volgens de makers kan de RoBeetle bijna drie uur lopen op een volle tank van 95 milligram methanol. Dat is te danken aan de enorme energiedichtheid van methanol: die is een factor tien groter dan van een batterij.
De kever kan 2,6 keer zijn eigen gewicht dragen. Dat maakt hem volgens de onderzoekers onder meer geschikt om sensoren te verplaatsen op lastig bereikbare plaatsen.
Foto: Science Robotics
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.