Schwimmende Roboter in der Blutbahn

Die von Forschern um Bradley Nelson vom Institut für Robotik und Intelligente Systeme erfundenen Mikro-Roboter sehen aus wie Spiralen mit einem Köpfchen, wie «ETH Life», die Webzeitung der ETH Zürich, am Montag berichtete. Wie Mini-Korkenzieher schrauben sie sich durch Flüssigkeiten.

(Bild: ETH Zürich)

Inspiriert wurden die Forscher durch Bakterien, die sich mit Hilfe spiralförmiger Fäden - so genannte Flagellen - fortbewegen. Auch in der Grösse ähneln sich Mikro-Roboter und Bakterien: Die Modelle der Zürcher Forscher haben eine Gesamtlänge von 25 bis 60 Mikrometern, das ist halb so lang wie ein menschliches Haar dick ist. Natürliche Bakterien mit Flagellen sind meist zwischen 5 und 15 Mikrometer lang.

Kein eigener Motor nötig

Für die Herstellung der Mikro-Roboter verwendeten die Forscher dünnste Schichten aus den Elementen Indium, Gallium, Arsen und Chrom, wie sie kürzlich im Fachmagazin «Applied Physics Letters» berichteten. Der «Kopf» des Roboters besteht aus einem Film aus Chrom, Nickel und Gold.

Da Nickel schwach magnetisch ist, können die Roboter in einem schwachen Magnetfeld bewegt werden. Dank einer selbst entwickelten Software bewegen die Forscher so ihre künstlichen Bakterien auf ein Ziel zu, ohne dass diese einen eigenen Motor benötigen. Bisher erreichen die Roboter eine Geschwindigkeit von bis zu 20 Mikrometer pro Sekunde.

Medikamente transportieren

Mögliche Anwendungen für die winzigen Roboter sehen die Forscher vor allem in der Medizin. Die Mikro-Roboter könnten dereinst Medikamente an bestimmte Ziele im Körper bringen, Verkalkungen in den Arterien entfernen oder Zellstrukturen verändern. Bis es soweit ist, braucht es allerdings noch eine Menge Arbeit.

Für den Einsatz im menschlichen Körper müssten die Mikro-Roboter zunächst ganz präzise gesteuert werden können, wird Bradley Nelson in dem Bericht zitiert. Um Medikamente zu transportieren werden zudem Methoden benötigt, um die Roboter zu beladen und dann vor Ort gezielt zu entladen.

(sda)