Rohrbacher Physiker verpasst Robotern Muskeln der nächsten Generation

Kunststoff, Pflanzenöl und Elektroden: Das sind die Hauptbestandteile, aus denen Christoph Keplinger künstliche Muskeln gebaut hat, die den biologischen verblüffend ähnlich sind. Die Erfindung ermöglicht zum einen körperähnliche Prothesen, die den Alltag von Menschen, die Arme oder Beine verloren haben, erleichtern. Zum anderen sei die Entwicklung für „Soft Robots“, also Roboter aus weichen Materialien von Interesse. „Diese könnten sich zum Beispiel bei Rettungsaktionen nach Erdbeben zu den Verschütteten durchzwängen“, zeigt Keplinger auf.

Stark und sanft zugleich

Die „HASEL-actuators“ bestehen aus elastischen Kunststoffen, die sich der erforderlichen Aufgabe anpassen können. Für die notwendige Flexibilität sorgt unter anderem reines Rapsöl. „Setzt man das Ganze unter Spannung, baut sich ein elektrisches Feld auf, das eine Kraft auf die Flüssigkeit ausübt“, erklärt der Mühlviertler. Die weiche Hülle wird verformt – es entstehen Bewegungen, die jenen von echten Muskeln ähneln. Dabei sind die künstlichen Muskeln stark und sanft zugleich: Der behutsame Transport roher Eier oder einer Himbeere ist ebenso möglich, wie das Stemmen schwerer Gegenstände. Mit Hilfe des Öls können sich die Muskeln nach einem elektrischen Kurzschluss selbst heilen. Die Forscher der Keplinger Research Group arbeiten außerdem daran, dass sich die Außenfolien nach Schnitten oder Kratzern ebenfalls selbst heilen.

Hochgelobt in der Fachwelt

In der Fachwelt wird von einem „Durchbruch“ und einem „qualitativen Sprung im Forschungsfeld“ berichtet. Den Grundstein für diesen Erfolg legte Keplinger an der Linzer Johannes Kepler-Universität, wo er in Experimentalphysik promoviert hat. Für seine Arbeit zur Entwicklung künstlicher Muskeln wurde der junge Forscher bereits mehrfach ausgezeichnet. Die Forschung ist dank des Packard Fellowships für die nächsten fünf Jahre finanziert.