Forscher entwickeln Mini-Kraftwerk für "Käfer-Cyborgs"

29. Dezember 2011, 14:43
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Vom US-Militär unterstütztes Projekt könnte in Zukunft in Insekten-Spione oder Lebensretter münden

In naher Zukunft könnten Cyborg-Käfer als fliegende Spione und Lebensretter für militärische und zivile Aufgaben herangezogen werden. Die Grundlagen dafür werden derzeit an der Universität von Michigan, USA, in Ann Arbor gelegt. Die beiden Forscher Khalil Najafi und Erkan Aktakka haben einen Weg gefunden, Käfer - im konkreten Fall die als Flugkünstler bekannten Rosenkäfer - als direkte Energiequelle zu nutzen und damit eine ganze Reihe von elektronischen "Erweiterungen" des Insektenkörpers zu betreiben.

"Indem wir uns Energie vom Käfer stehlen, können wir Minikameras, Mikrophone sowie andere Sensoren und Kommunikationsgeräte mit Strom versorgen. Die Ausrüstung kann dem Käfer in einer Art Rucksack umgeschnallt werden," erklärt Najafi. "Diese lebenden Sensorträger könnten wir dann in gefährliche oder andere für Menschen unzugängliche Areale schicken."

Das Konzept basiert darauf, entweder die Körperwärme oder die Bewegungsenergie des Insekts in elektrischen Strom umzuwandeln. Bei letzterem würde ein entsprechendes Bauelement aus der kinetischen Energie des Flügelschlags Elektrizität produzieren, die dazu verwendetet wird Akkus aufzuladen. Diese Akkus wiederum würden die Sensorausstattung mit Energie versorgen.

Maximale Leistung auf kleinstem Raum

Der sehr kompakte spiralförmige piezoelektrische Generator wurde entwickelt, um auf kleinstem Raum maximale Leistung zu bringen. Bei der Konstruktion des Prototypen setzten die Forscher einen Femtosekundenlaser, mit dem aus einem piezoelektrischen Substrat feinste Strukturen heraus gearbeitet wurden. Die Forschungen, deren vorläufige Ergebnisse im "Journal of Micromechanics and Microengineering" veröffentlicht wurden, werden von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), einem Ableger des US-Verteidigungsministeriums, unterstützt. Derzeit sucht die Universität nach weiteren Finanzpartnern, um die Technologie zur Marktreife zu bringen. (red)


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Abstract

  • Die von Khalil Najafi und Erkan Aktakka entwickelte Technik nutzt den Flügelschlag des Käfers zur Energiegewinnung.
    foto: erkan aktakka/university of michigan

    Die von Khalil Najafi und Erkan Aktakka entwickelte Technik nutzt den Flügelschlag des Käfers zur Energiegewinnung.

  • Der Käfer-Cyborg könnte sowohl für militärische als auch für zivilen Aufgaben - etwa bei der Opfersuche nach Katastrophen - eingesetzt werden.
    foto: erkan aktakka/university of michigan

    Der Käfer-Cyborg könnte sowohl für militärische als auch für zivilen Aufgaben - etwa bei der Opfersuche nach Katastrophen - eingesetzt werden.

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