Muskelzellen und Technik: Forscher entwickeln Cyborg-Rochen

Forscher haben einen bionischen Rochen entworfen, der von Muskelzellen in einer Kunststoffhaut angetrieben wird. Die Steuerung erfolgt per Lichtimpuls.

(Foto: Karaghen Hudson)

Was wie entfernte Science Fiction klingt, haben US-Forscher nun realisiert. Sie haben einen Schwimm-Roboter entworfen, der von echten Muskelzellen angetrieben wird. Dabei haben die Wissenschaftler sich Anleihen in der Natur geholt und mit ihrem Gefährt einen Rochen imitiert. Der Cyborg sieht nicht nur aus wie eine Rochen-Miniatur aus, er bewegt sich auch auf ähnliche Weise bei einer Größe von rund 1,5 Zentimetern und einem Gewicht von zehn Gramm vorwärts.

Die Muskelzellen stammen aus Rattenherzen und sind von einem dünnen Kunststoff umgeben, in das ein Skelett aus Gold zur Stabilisation eingebaut ist. Die Zellen haben die Wissenschaftler genetisch verändert, so dass sie auf Lichtimpulse reagieren. Dabei ziehen sie sich zusammen und ziehen die Flosse nach unten. Entspannen sie sich, drückt das Skelett die Flosse wieder nach oben — eine Schwimmbewegung entsteht. Je schneller die Lichtimpulse sind, denen der Cyborg-Rochen ausgesetzt ist, desto schneller wird die Schwimmgeschwindigkeit. Werden die Impulse asymmetrisch ausgestrahlt, kontrahiert eine Muskelseite stärker als die andere und der Mech-Rochen ändert seine Richtung.

Dieses Video macht die Fortbewegung des Rochens deutlich: