Forscher entwickeln Roboterfliege

Das zwei Zentimeter große künstliche Insekt bewegt sich ähnlich agil wie das natürliche Vorbild

Cambridge. US-Forscher haben einen fliegenden Miniroboter gebaut, dessen Bewegung denen einer Fliege gleicht. Das zwei Zentimeter lange Kunstinsekt fliege wie sein natürliches Vorbild, berichten die Entwickler um Kevin Ma von der Harvard-Universität in Cambridge (US-Bundesstaat Massachusetts) im Fachjournal „Science“. Die Erfindung ist demnach der erste derartig kleine Flugroboter mit schlagenden Flügeln und soll Wissenschaftlern unter anderem neue Einblicke in den Insektenflug eröffnen.

Die Roboterfliege wiegt bloß 0,08 Gramm. Auch sonst gleicht das künstliche Insekt seinem Vorbild: Es hat zwei vergleichbare Flügel, mit denen es 120-mal pro Sekunde schlägt – echte Fliegen erreichen noch zehn Flügelschläge mehr. Die Roboterflügel holen 110 Grad weit aus, das natürliche Vorbild schafft 120 bis 150 Grad.

Die Forscher ließen ihr Insekt im Labor steigen. Es kann in der Luft auf der Stelle stehen und grundlegende Flugmanöver ausführen. So ist der Fliegenflug sehr agil, was das Insekt recht wirkungsvoll vor der Fliegenklatsche schützt. Im Fluge komme die Roboterversion mit 19 Milliwatt auf dieselbe Leistungsaufnahme wie das natürliche Vorbild, berichten die Erfinder.

In einem Aspekt unterscheidet sich die Roboterfliege allerdings stark von der Stubenfliege: Sie benötigt eine externe Energieversorgung und muss daher angekabelt fliegen. Zur Abhilfe wollen die Forscher noch eine sehr dicht gepackte Batterie entwickeln.

Der Miniatur-Flugroboter stellte die Entwickler vor eine ganze Reihe von Herausforderungen. Nur Spezialmaterialien sind in der Lage, die nötige Leistung zu bringen und den auftretenden Belastungen standzuhalten. So schufen die Wissenschaftler beispielsweise winzige künstliche Flügelmuskeln aus sogenanntem piezoelektrischen Material, das beim Anlegen einer elektrischen Spannung die Form ändert und so die Flügel antreiben kann.

Fliegen gehören zu den geschicktesten Kreaturen in der Luft: Sie können nicht nur den Fliegenklatschen und anderen Gefahren ausweichen, sondern auch sanft auf Blumen landen, die sich im Wind wiegen. Sie sind daher nicht nur ein interessantes Untersuchungsobjekt, sondern auch Wegbereiter für miniaturisierte Techniken zur Energieversorgung, für Computer und Messfühler, meinen die Forscher.