Soft-Robotik

Ein Roboterfisch erkundet die Tiefsee

Von Manfred Lindinger
04.03.2021
, 12:08
Tauchroboter müssen nicht mehr aus hartem Metall bestehen. Ein weicher Kunststoff tut es auch, wie ein künstlicher Fisch aus China beweist. Er kann sogar unbeschadet im Marianengraben umherschwimmen.

Ein gut zehn Zentimeter langer autonomer Roboterfisch kann in die tiefsten Regionen der Weltmeere abtauchen, so etwa in den rund elf Kilometer tiefen Marianengraben im nordwestlichen Pazifik. In diese Tiefe können normalerweise nur speziell konzipierte Tauchroboter vordringen. Das Besondere an dem von chinesischen Wissenschaftlern entwickelten künstlichen Fisch ist, das er keine Metallhülle oder eine harte Schale besitzt, die ihn vor den in der Tiefsee vorherrschenden extremen Druckverhältnissen schützt. Das verwendete Material ist ausschließlich weiches Silikon.

Der Forschergruppe um Guorui Li von der Zhejiang Universität in Hangzhou und seinen Kollegen diente als Vorbild der Scheibenbauch (Pseudoliparis swirei), ein weicher blinder Tiefseefisch, der erst vor vier Jahren im Marianengraben in acht Kilometern Tiefe entdeckt wurde. Und der chinesische Roboterfisch kann sogar in noch größerer Tiefe unbeschadet umherschwimmen, mit einem gemächlichen Tempo von 5,2 Zentimetern pro Sekunde, schreiben die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Nature“. Zum Schutz vor den extremen Bedingungen ist die Elektronik, die die Bewegungen der Flosse und der seitlichen Finnen steuert, samt des Lithium-Ionen-Akkus über den ganzen Fischkörper verteilt und im Silikon sicher eingebettet.

Für ihre Versuche haben Li und seine Kollegen ihren Schützling mit dem Arm eines Tiefseeroboters am Grund des Marianengrabens ausgesetzt und frei schwimmen lassen. Eine Kamera filmte das gleichmäßigen Dahingleiten des Roboters. Vorausgegangen waren Experimente in einem Laborbecken, in einem 70 Meter tiefen See und im Südchinesischen Meer in drei Kilometer Wassertiefe (siehe Video). Der Roboterfisch war dabei jeweils unterschiedlichen hydrostatischen Drücken und Temperaturen ausgesetzt. Durch technische Veränderungen konnten die Forscher um Li ihren Roboter an die wechselnden Bedingungen anpassen.

Zahlreiche Forschergruppen experimentieren seit geraumer Zeit mit weichen Robotern, darunter auch mit fischähnlichen Systemen. Kein Softroboter könne aber bislang so tief tauchen wie der chinesische Prototyp, schreiben Cecilia Laschi von der Technischen Universität Singapur und Marcello Calisti von der University of Lincoln in einem Gastkommentar. Beide Forscher sehen eine mögliche Anwendung des weichen Fischroboters bei der Erkundung der Tiefsee und deren Bewohner, aber auch bei der Erforschung von Korallenbänken und schwer zugänglichen Meereshöhlen.

Quelle: F.A.Z.
Manfred Lindinger - Portraitaufnahme für das Blaue Buch "Die Redaktion stellt sich vor" der Frankfurter Allgemeinen Zeitung
Manfred Lindinger
Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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