Energieautarke Roboterqualle nutzt Wasserstoff aus ihrer Umgebung

22. März 2012, 20:00
  • Der "Robojelly" steht noch am Anfang seiner Entwicklung. Vorerst kann er nur geradeaus schwimmen.
    foto: bmdl, cehms/virginia tech

    Der "Robojelly" steht noch am Anfang seiner Entwicklung. Vorerst kann er nur geradeaus schwimmen.

"Robojelly" besteht aus intelligenten Werkstoffen, die sich an ihre ursprüngliche Form erinnern können

Paris - Wissenschafter in den USA haben einen Wasserroboter in Quallenform entwickelt, der seine Energie aus Wasserstoff in seiner Umgebung bezieht und damit praktisch autark arbeiten kann. Das "Robojelly" genannte Gerät bestehe aus "intelligenten" Werkstoffen und ändere wie ein echte Qualle seine Körperform, um sich fortzubewegen, berichten die Forscher im Wissenschaftsjournal "Smart Materials and Structures" des britischen Instituts für Physik.

Ihre Energie erhalte die künstliche Qualle dank einer chemischen Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff mit ihrer Platin-beschichteten Oberfläche, erläuterten die Autoren der Studie. "Meines Wissens ist dies der erste Unterwasser-Roboter, der mit dem Wasserstoff aus seiner Umwelt betrieben wird", sagte Yonas Tadesse, einer der Forscher an der US-Hochschule Virginia Tech, die den Roboter entwickelt haben.


Quelle: YouTube

Die Qualle diente als Vorbild, weil ihre Schwimmtechnik nur aus zwei Bewegungen besteht und denkbar einfach ist: Sie zieht ihre Muskeln zusammen, um ihren Schirm zu schließen und stößt dabei gleichzeitig Wasser aus. Dadurch wird sie nach vorne getrieben. Anschließen lockert sie ihre Muskeln und nimmt wieder die ursprüngliche Form an. Die gleiche Technik treibt "Robojelly" an. Dazu wurden sogenannte intelligente Werkstoffe verwendet, die sich an ihre ursprüngliche Form erinnern können - umhüllt von winzigen Karbon-Rohren und einer Beschichtung aus Platin.

Lenk-Probleme

Noch ist die Roboterqualle allerdings nicht reif, um etwa für Rettungseinsätze oder die Erforschung der Meere verwendet zu werden. Denn derzeit ziehen sich die acht Teile ihres Schirms gleichzeitig zusammen, was nur eine geradlinige Fortbewegung ermöglicht. Die Forscher suchen noch nach Lösungen, die eine präzise Lenkung des Roboters ermöglichen. Dazu muss es gelingen, jedes Teil des Schirms einzeln zu steuern. (APA/red, derstandard.at, 22.3.2012)


Abstract
Smart Materials and Structures: Hydrogen-fuel-powered bell segments of biomimetic jellyfish

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derStandard.at/Wissenschaft

:-))

"...ändere wie ein echte Qualle seine Körperform, um sich fortzubewegen,..." Wer tut das nicht?

"...eine präzise Lenkung des Roboters ermöglichen. Dazu muss es gelingen, jedes Teil des Schirms einzeln zu steuern." nö, die Einströhm- und Ausstossrichtung des Wasserstrahls zu ändern genügt völlig.

und wie lenken sie den? muss ja auch irgendwie mechanisch verändert werden. einfacher ist es, das über einzelsteuerung am schirm zu ändern.

Stimmt. Letztlich ist es wohl einfacher nur einen der Tentakel etwas weniger zu bewegen und schon ändert sich die Richtung. Dann spart man sich auch ein Teil.

nur dass die qualle keine tentakeln hat ...

Da tut aber jemand oberschlau ;)
Menschen haben auch keine Tentakel und trotzdem nennt man die extremitäten mancmal so.

ein elektromoti

Ist ja recht interessant, diese wasserstoffbetriebenen "Muskeln".

Der Haken für den praktischen Einsatz: Wo bekommt man eine wasserstoffhaltige (H2) Umgebung her?

stimmt, das ist natürlich für einen roboter im quallendesign eine nahezu unüberwindbare herausforderung...

außer natürlich man würde ihn im wasser einsetzen, aber wer würde schon auf so eine skurille idee kommen?!?!? :-)

Im Meerwasser ist soweit ich weiß nur sehr wenig Wasserstoff gelöst.

mindestens doppelt so viel wie sauerstoff - dennoch nicht 2/3 ;)

seen hätt ich dann als alterantive auch noch anzubieten...

Auch nicht anders. Normalerweise werden die Gase ja mit der Atmosphäre ausgetauscht und in der Atmosphäre ist nicht viel Wasserstoff.

hä?

chemie gehört nicht gerade zu meine stärken, aber mir scheint, dass dieses system dafür gedacht ist, UNTER wasser zu agieren?!?

lt. artikel soll die energie "dank einer chemischen Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff mit ihrer Platin-beschichteten Oberfläche" bereitgestellt werden. ich dachte in meiner naivität bisher immer, das in wasser wohl wasserstoff (H) und sauerstoff (O) enthalten sein dürfte, sollte ich mich darin getäuscht und die vergangenen jahrzehnte mit einem völlig falschen weltbild verbracht haben?? bitte um aufklärung, danke!

Sauerstoff ist in natürlichen Gewässern gelöst. Im Video oben bei 0:20 ist zu lesen: "Fuel is injected at the top." Damit ist wohl der Wasserstoff gemeint.

Zum Wasser: Wasser (H2O) ist eine chemische Verbindung aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Der Wasserstoff (H2) von dem oben die Rede ist, ist eine chemische Verbindung aus bloß zwei Wasserstoffatomen. Sauerstoff (O2) besteht aus zwei Sauerstoffatomen.

Bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff, aus der Wasser entsteht, wird Energie frei. Um Wasserstoff und Sauerstoff aus dem Wasser (H2O) zu gewinnen, muss die gleiche Energie zugesetzt werden.

In oberflächlichen Gewässern ist Sauerstoff (das Gas, O2) gelöst. Es dient z.B. Fischen zur Atmung.

Wasser besteht aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff, so wie Kochsalz aus Natrium und Chlor.

Wasser (H2O) verhält sich aber völlig anders als ein Knallgasgemisch (H2 und O2), Kochsalz (NaCl) ganz anders als metallisches Natrium (Na) und Chlorgas (Cl2).

Man kann Wasser unter Energieeinsatz in Wasserstoff und Sauerstoff spalten (z.B. Elektrolyse). Dieses Wasserstoffgas kann man dann wiederum als Energiequelle nutzen. Aber man braucht erst mal eine Energiequelle.

mmmhhhh, ja, da haben sie natürlich recht.

völlig ungeeignet das ding, nur tauglich in einer wasserstoffhaltigen (H2) umgebung, aber wer will schon einen roboter ins wasser (H2O) setzen und das H2 über chemische raktionen über die platinbeschichtung extrahieren? völlig unbrauchbar das ding...

Ironie?

Das Platin ist dazu da, die Reaktion von H2 mit O2 (zu H2O) zu katalysieren.
Umgekehrt geht es ohne zusätzliche Energiequelle (z.B. Elektrizität) nicht.

Perpetuum-mobile-gläubig?

Das funzt irgendwie durch die Platinbeschichtung, die als Kat. wirkt, wie im artikel beschrieben steht.

Platinbeschichtete Oberfläche

Uh... wenn ich welche finde, dann sammel ich die gleich ein... ;)

Derzeit schwebt der Roboter noch nicht mal, ist somit von autarker Versorgung weit entfernt. Aber spannendes Konzept!
http://motherboard.vice.com/2012/3/21... wants-them

ich seh es schon auf uns zukommen!

man springt ins meer und bevor man noch richtig nass ist wird man schon durch rettungsquallen an den strand zurückbefördert. die quallenplage bekommt dann eine ganz andere bedeutung.

;-]

lg
euer trollkind

du bist wenigstens ein witziges trollkind!!! :-)

Nur bei besonderen Menschenexamplaren, deren, von den Quallen blitzschnell berechneter Fitnessindex statistisch zu riskant ist, um sie im Meer gefahrlos baden lassen zu können. ;>)

klingt ja mal vernünftig, das energie konzept

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