U.S. Army will Transformer aus Robotern
MIT und Toyota demonstrieren "unzerstörbares" Auto mit "Voxels" genannten Bausteinen
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Voxel-Auto: Ist sehr robust (Foto: Kohshi Katoh, Toyota Automotive Society) |
Aberdeen Proving Ground (pte002/23.11.2020/06:05) Große Roboter, die sich aus kleinen Robotern zusammensetzen: Diese Zukunftsvision könnte der U.S. Army zufolge auf Basis aktueller Forschungsarbeit Realität werden. Zusammen mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) arbeitet das Army Research Laboratory http://arl.army.mil nämlich daran, aus kleinen Bausteinen mit ungewöhnlichen Materialeigenschaften größere Strukturen wie ein quasi "unzerstörbares" Auto zusammenzusetzen. Das Army-Fernziel sind Schwarm-Transformer, die beispielsweise bei Bedarf zur Brücke werden können.
Außergewöhnliche Bausteine
Die Forscher arbeiten mit an den am MIT Center for Bits and Atoms http://cba.mit.edu entwickelten Bausteinen, genannt "Voxels". Als 3D-Gegenstück zu Pixel können sie eben wie Bildpunkte zu einem größeren Ganzen zusammengefügt werden. Die Blöcke bestehen aus sogenannten Metamaterialien mit ungewöhnlichen, in der Natur so nicht vorkommenden mechanischen Eigenschaften - zum Beispiel, dass sie sich unter Druck nicht verformen. Der Ansatz verspricht letztlich die Möglichkeit, durch Kombination von Voxels solche bislang nur auf kleinen Skalen mögliche Eigenschaften auf große Strukturen zu übertragen.
Die U.S. Army hofft, dass in Zukunft winzige Roboter aus Metamaterialien einen Schwarm bilden und dieser sich dann zu nützlichen Strukturen vereinen kann. "Roboter, die sich neu anordnen, um ähnlich wie Ameisen eine Brücke aus Robotern zu bilden, sind eine Verkörperung unseres Konzepts der strukturellen Robotik, die die Grenze zwischen aktiven und passiven Elementen verwischt und Rekonfigurierbarkeit gewährleistet", sagt der Army-Forscher Christopher Cameron. Freilich interessiert die Armee viel breiter, wozu sich solche Schwärme im Einsatz transformieren könnten und wie das zu steuern wäre.
"Unzerstörbares" Auto getestet
Im Moment ist man von tastsächlichen Schwarm-Transformern freilich noch weit entfernt. Doch haben die MIT-Forscher in Zusammenarbeit mit Toyota ein quasi "unzerstörbares" Rennauto aus Voxels gebaut. Bei einer Demonstration ist dieses auf regennasser Straße von der Fahrbahn abgekommen und voll in eine Absperrung geknallt. Die gitterartige Voxel-Struktur hat sich zwar unter der Wucht des Aufpralls zunächst verformt, ist dann aber praktisch unbeschädigt in seine Urform zurückgegangen. Ein normales Auto hätte bei dem gleichen Crash zumindest gröbere Dellen davongetragen, so Benjamin Jenett, der im Sommer sein Doktorat am MIT abgeschlossen hat.
Mit dem Rennauto ist also der Nachweis gelungen, dass sich aus Voxels tatsächlich nützliche Dinge in vernünftiger Größe bauen lassen und diese dann - wie ihre Bestandteile - herausragende mechanische Materialeigenschaften haben. Das MIT denkt, dass der Ansatz etwa auch Tragflächen oder Turbinen-Rotorblätter ermöglichen kann, die sich intelligent den Windverhältnissen anpassen.
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