(CONNECT) Forschenden der Eidgenössischen Technische Hochschule Lausanne (EPFL) ist es gelungen, einen umweltfreundlichen Wasserroboter aus Fischmehl zu konstruieren. Laut einer Mitteilung nutzt dieser essbare Roboter eine Kombination aus biologisch abbaubarem Kraftstoff und Oberflächenspannung, um sich über die Wasseroberfläche zu bewegen. Er ist damit, so die Forschenden, eine sichere – und nahrhafte – Alternative zu Umweltüberwachungsgeräten aus künstlichen Polymeren und Elektronik. Das Roboterschiffchen ist etwa fünf Zentimeter gross und besteht aus gemahlenem Fischfutter und Gelatine. Damit dient es am Ende seiner Lebenszeit der Tierwelt als unschädliche Nahrung.
„Die Entwicklung von Miniatur-Schwimmrobotern für natürliche Umgebungen hat zwar rasche Fortschritte gemacht, diese basieren jedoch typischerweise auf Kunststoffen, Batterien und anderer Elektronik“, wird EPFL-Doktorand Shuhang Zhang in der Mitteilung zitiert. „In dieser Arbeit zeigen wir, wie diese Materialien durch vollständig biologisch abbaubare und essbare Komponenten ersetzt werden können“, so der Wissenschaftler weiter. Angetrieben werden die Wasserroboter durch ein physikalisch-chemisches Prinzip, dem sogenannten Marangoni-Effekt. Im Inneren des Schiffchens befindet sich eine winzige Kammer, die Kohlendioxidgas erzeugt, das in einen Treibstoffkanal gelangt. In diesem befindet sich Propylenglykol, das durch das CO2 nach aussen gelangt. Der ausgestossene Treibstoff verursacht auf der Wasseroberfläche eine Veränderung der Oberflächenspannung und treibt so den Roboter vorwärts. Ein Prinzip, das auch Wasserinsekten nutzen.
Das EPFL-Team plant, die Roboter in grosser Zahl einzusetzen. Sie liessen sich mit biologisch abbaubaren Sensoren ausstatten, um Umweltdaten wie pH-Wert, Temperatur, Schadstoffe oder das Vorhandensein von Mikroorganismen zu erfassen. Sie könnten auch der Nährstoff- oder Medikamentenversorgung von Fischen dienen. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin „Nature Communications“ publiziert. ce/eb
