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Technik

Forscher entwickeln fliegenden Quallen-Roboter

Unterhaltung, Bionik | Donnerstag, 16. Januar 2014, sda/nsn

Ein kleines Fluggerät ahmt mit hauchzarten Polyesterschwingen die Bewegung einer schwimmenden Qualle nach. Es könnte einmal zur Kontrolle des Verkehrs oder der Luftqualität dienen.

Das Video zeigt in Zeitlupe, wie das Fluggerät in der Luft schwebt. (Quelle: The Royal Society)

Das neuartige Fluggerät wurde von New Yorker Wissenschaftlern entwickelt. Indem sich vier kreisförmig angeordnete Schwingen öffnen und schliessen, steigt die federleichte Konstruktion auf und schwebt durch die Luft. Es sei der erste Ornithopter – ein Fluggerät, das durch Bewegung der Tragflächen Vortrieb erzeugt –, der ohne Regelung und aerodynamische Stabilisierung etwa durch Segelflächen auskomme, berichten Leif Ristroph und Stephen Childress von der Universität New York im «Journal of the Royal Society Interface». Bisher hätten Wissenschaftler vor allem die Flugtechnik von Insekten oder Vögeln nachgeahmt, schreiben die Forscher.

Stabiler als andere Mini-Fluggeräte
Das neue, nur 2,1 Gramm leichte Gerät besteht aus drei Ringen aus Karbonfasern, einem kleinen Motor und Flügeln, die acht Zentimeter lang und mit einer transparenten Polyesterfolie bespannt sind. Den Motor ist über ein Kabel mit einer externen Stromquelle verbunden. So lässt sich die Volt-Zahl und damit die Frequenz der Flügelschläge regulieren.

Die Forscher glauben, dass kleinformatige Flugzeuge, die mit den Flügeln schlagen, künftig zur Überwachung und Aufklärung oder zur Kontrolle des Verkehrs oder der Luftqualität dienen könnten. Anders als Roboter, die Insekten imitieren, biete die Quallen-Technik mehr Stabilität. Je kleiner die Roboter würden, desto schwerer werde es, Regelungstechnik einzubauen – die neue Methode könne sich daher als nützlich erweisen, glauben die New Yorker.

Luftwirbel sind grösser als das Modell
Den Schlagflug auf technische Anwendungsmöglichkeiten hin zu untersuchen, liege nahe, sagt auch Stephan Bansmer vom Institut für Strömungsmechanik der Technischen Universität Braunschweig. «Sehr vorteilhaft ist die Tatsache, dass mit schwingenden Flügeln sowohl Auftrieb als auch Manövrierfähigkeit in einem System erzeugt werden kann, was ein grosses Potenzial zur Gewichtseinsparung mit sich bringt.» Die Arbeit von Ristroph und Childress erkläre aber noch nicht ausreichend, wie das Gerät im Freien stabil fliegen könne – denn die Luftwirbel in der Atmosphäre seien um ein Vielfaches grösser als das Modell selbst.

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