Schon seit Jahrhunderten lassen sich Forschende von der Natur inspirieren: Bereits Leonardo da Vinci schaute sich von Tieren Formen oder Fähigkeiten ab und erbaute beispielsweise Fluggeräte nach biologischen Vorbildern. Der Klettverschluss, der Lotus-Effekt oder Hai-Haut als stromlinienförmige Oberfläche sind Beispiele, die längst Eingang in den Alltag gefunden haben. Nun hat ein Labor an der Universität von Harvard, US-Bundesstaat Massachusetts, Roboter konzipiert, die zwar aus weichen, verformbaren Materialien bestehen, aber sich dennoch fast wie ein Muskel bewegen können. Im Prinzip erinnern sie damit an natürliche Vorlagen.
Im Inneren verlaufen winzige Kanäle – so genau platziert, als hätte jemand sie von Hand gezogen
Der Clou: Die neuartigen Maschinen lassen sich ausdrucken. Dafür haben die Wissenschaftler einen speziellen Druckkopf konstruiert, der rotiert und sich immer wieder anders ausrichtet. Aus dessen Düse treten keine gewöhnlichen Fäden aus, sondern präzise komponierte Gebilde: außen der elastische Kunststoff Polyurethan, innen ein softer Kern aus einer Substanz, wie man sie aus Haargel kennt. Mit derselben Technik hatte das Labor zuvor Gewebe ausgedruckt, dessen spiralartigen Windungen den Strukturen in biologischen Muskeln nachempfunden sind.
Im Inneren der Fäden verlaufen winzige Kanäle – so genau platziert, als hätte jemand sie von Hand gezogen. Ist die Hülle aus Polyurethan ausgehärtet, wird der weiche Kern ausgewaschen. Zurück bleiben hohle Strukturen, dünn wie Adern in natürlichem Gewebe. Füllt man sie mit Luft, beginnen sie sich zu regen. Sie krümmen sich, strecken sich, greifen – nur nicht zufällig. Die Bewegung ist bereits in der Beschaffenheit der Materie angelegt.
Bei der in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlichten Methode entstehen gewissermaßen künstliche Muskeln – und damit womöglich Bausteine für eine neue Generation von Maschinen, die nicht aus hartem Metall gemacht sind, sondern aus biegsamen Körpern bestehen.
