Roboterqualle im Auftrieb
Krebstherapie in kontrollierten Dosen
Forscher haben ein wenige Millimeter großes Schwimmgerät entwickelt, das sich mit einem Magnetantrieb nach dem Vorbild von Babyquallen fortbewegt. Solche Schwimmgeräte könnten etwa im Umweltschutz oder in der Medizin zum Einsatz kommen.
Quallen sind nicht nur bei Strandurlaubern unbeliebt. Auch Fischer und Meeresökologen fürchten sie, weil sie vielerorts überhandnehmen, ganze Meeresregionen leer fressen und Fischen auf diese Weise die Nahrung rauben. Ihre Verbreitung hängt dabei stark vom Überleben ihrer Jungtiere, der Ephyralarven ab. Die Überlebenschancen der Ephyralarven werden wiederum von deren Schwimm- und Raubverhalten beeinflusst. Um das auch unter sich wandelnden Umweltbedingungen zu untersuchen, könnten Biologen künftig ein Roboter-Modell der Babyquallen nutzen. Denn Forscher des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart haben nach dem Vorbild der Weichtiere einen etwa fünf Millimeter kleinen Schwimmkörper konstruiert.
Die Roboterqualle lässt sich wie ein Schirm auf- und zuklappen
Der Roboter besteht aus einem sternförmigen Silikon-Gummi, der mit magnetischen Partikeln gespickt ist. Fortsätze aus nicht-magnetischem Kunststoff verlängern die Strahlen des Gummi-Sterns. Indem die Forscher ein Magnetfeld wechselnder Richtung und Stärke an ein Aquarium mit der Roboterqualle anlegen, klappen sie den Gummistern wie einen Schirm auf und zu und bewegen den Millischwimmer vorwärts. Wie die natürlichen Vorbilder kann auch die Roboterqualle mit ihrem sich schließenden Körper Teilchen, die im Wasser schweben, einfangen. Sie kann sich aber zusätzlich zu den Bewegungen der natürlichen Quallen auch auf leicht abgewandelte Weise öffnen und schließen. So kann sie einen Teil der Bewegung schneller ausführen, sich insgesamt langsamer öffnen und schließen oder eine Extra-Gleitphase einlegen. Die zusätzlichen Funktionen sind auch für Experimente zum Verhalten von Babyquallen im Meer hilfreich. Dabei bietet die Roboternachbildung einen großen Vorteil
Zudem gibt es für den Miniaturschwimmroboter eventuell auch Einsatzmöglichkeiten in der Medizin. Ein mögliches Anwendungsszenario ist etwa, den Roboter mithilfe von Ultraschall-Bildgebung so zu steuern, dass er in die Blase schwimmt und sich dort mit einem Ziel, zum Beispiel Krebsgewebe, verbindet. Dort könnte er dann über längere Zeit ein Krebsmedikament in kontrollierten Dosen freisetzen. So ließen sich die Belastungen durch herkömmliche Behandlungsverfahren vermeiden oder zumindest reduzieren, gleichzeitig würde die Behandlung effizienter. (me)
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