Menschliche Körper sind in der Lage, sich bei kleineren Verletzungen selbst zu heilen. Ein Vorteil gegenüber Maschinen. Dieser könnte allerdings bald Vergangenheit sein. Grund dafür sind selbstheilende Polymere, ein Material also, dessen Moleküle sich neu strukturieren und es formbar machen, wenn es erhitzt wird. Werden diese bei Robotern eingesetzt, könnten auch deren Komponenten sich künftig selbst heilen. In einem auf Sciencemag veröffentlichten Paper stellen die Forscher der Vrije Universiteit Brüssel ihre Werkstoffe für pneumatische Roboter vor. Die Testbauteile, ein Greifer, eine Hand und ein künstlicher Muskel, sind dabei dazu in der Lage, auch größere Schäden und Verschleißerscheinungen zu heilen.
Alles, was ein Bauteil aus den neuen Polymeren für die Reparatur eines Schadens durch Stiche, einen Schnitt oder generellen Verschleiß benötigt, ist Wärmeenergie: 40 Minuten muss die Komponente auf 80 Grad Celsius erhitzt werden und danach für 24 Stunden bei Zimmertemperatur ruhen. Danach bleibt laut den Forschern bei realistischen Beschädigungen nicht einmal eine Schwachstelle am Material zurück und der Roboter könnte seine regulären Aufgaben direkt wieder aufnehmen. Der Betrieb wird so zuverlässiger und billiger.
Weiche Roboterteile werden in immer mehr Einsatzgebieten genutzt, da sie anders als Greifer aus Plastik oder Stahl beispielsweise Früchte sanft anfassen können und im Umgang mit Menschen weitgehend ungefährlich sind. Gummiartige Werkstoffe lassen sich allerdings auch durch scharfe oder spitze Gegenstände äußerst leicht beschädigen. Die neue Technologie könnte die Wartungskosten für derartige Maschinen drastisch reduzieren: Anstatt Teile eines Roboters durch neue zu ersetzen, können diese für eine Weile in einen Ofen gepackt werden und sind dann nach einer Auskühlphase wieder voll einsatzbereit.
„Wir hoffen, dass Menschen dadurch neues Vertrauen in Roboter entwickeln werden“, heißt es in einem Statement des Forscherteams. „Denn künftig wird es nicht von dem Können und den Reparaturfähigkeiten von Menschen abhängen, ob ein Roboter nach einer Beschädigung einsatzfähig ist oder nicht.“
Als weitere Anwendungsmöglichkeiten sehen die Forscher auch andere Komponenten aus Gummi und ähnlichen Materialien. Selbstreparierende Autoreifen etwa könnten dann eine echte Alternative zur regelmäßigen Anschaffung neuer Verschleißteile werden.
