Wissenschaftler der University of Michigan http://umich.edu wollen mit Elektronik ausgestattete Insekten in Zukunft für Notfalleinsätze heranziehen. Die Tiere könnten, ausgestattet mit allerlei Sensoren und kleinen Kameras, in Bereiche vordringen, die für menschliche Helfer gefährlich oder kaum erschließbar sind. Mit verschiedenen Techniken wird der notwendige Strom aus Bewegungen und Körperwärme gesammelt.
Flügelschlag als vielversprechende Energiequelle
Experimente mit Insekten sind in diesem Bereich nichts Neues. So versucht die DARPA http://darpa.mil etwa, tierische Drohnen zum Aufspüren von Massenvernichtsungswaffen zu entwickeln. Auch die aktive Manipulation der Beinbewegungen ist Forschern bereits geglückt, jedoch erwies sich die Sicherstellung der Stromversorgung für die Neuroelektrik bislang als hohe Hürde.
Dafür könnten nun Khalil Najafi und Erkan Aktakka vom Institut für Elektro- und Computertechnik eine Lösung gefunden haben. Sie wollen die Körperwärme und Bewegungsenergie der sechsbeinigen Werkzeuge nutzen, um die Laufzeit der Batterie zu erhöhen, die das technische Equipment speist. Viele Käferarten schlagen pro Sekunde 50 Mal oder öfter mit ihren Flügeln, dementsprechend interessant ist die fliegende Fortbewegung als Stromquelle.
Krabbler erschließen Gefahrenzonen
„Über die Energiegewinnung könnten wir Kameras, Mikrofone und andere Sensoren und Kommunikationsmittel antreiben, welche das Insekt in einem kleinen ‚Rucksack‘ mit sich führen würde“, so Najafi gegenüber Science Daily. „Wir könnten dann die Käfer in gefährliche oder eingeschlossene Umgebungen entsenden, in die Menschen nicht vordringen.“
Sie haben nun einen spiralförmigen, piezoelektrischen Generator als Prototyp entworfen, der den Energie-Output maximieren soll. Dieser besteht aus Kleinstbestandteilen piezoelektrischer Grundsubstrate. Diese werden mit minimalem Schaden mit Hilfe eines Femtosekunden-Lasers hergestellt wurden.
Die Universität hat für die von der DARPA finanzierte Entwicklung mittlerweile einen Patentantrag eingebracht und sucht nach Partnern, um sie marktfähig zu machen. Weitere Details über die Energiegewinnung hat das Forscherteam in einem Whitepaper zusammengefasst, das im Journal of Micromechanics and Microengineering veröffentlicht wurde.
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Cyborg-Käfer: Insekt mit Hightech-Equipment (Foto: umich.edu)