Dank eines an der Polytechnischen Universität von Cartagena entwickelten Verfahrens könnten zukünftige Roboter Objekte gefühlvoller handhaben als bisher. Die Finger des Roboters müssen dazu mit einem Kunststoff überzogen werden, dessen elektrische Leitfähigkeit druckabhängig ist. Das berichten spanische Forscher im Fachblatt Advanced Materials (Bd. 15, S. 279). Der Roboter kann somit die von ihm aufgewandten Kräfte dem jeweiligen Objekt genau anpassen.
Toribio Fernández Otero und Maria Teresa Cortés benutzten für ihre Experimente einen unter dem Namen Polypyrrol bekannten Kunststoff, der sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung ausdehnt. Wenn dieser nun zu beiden Seiten eines biegsamen Stücks Plastik aufgebracht wird, kann dieses durch elektrische Spannungen verbogen werden. Dazu muss nur die eine Kunststoffseite unter eine positive, die andere unter eine negative Spannung gesetzt werden, so dass sich einer der Filme zusammenzieht, der andere hingegen ausdehnt. Die Anordnung kann somit als ein “Finger” einer Roboterhand eingesetzt werden.
Dieser clevere Finger hat dank der elektrischen Eigenschaften von Polypyrrol automatisch einen Tastsinn. Dies hängt damit zusammen, dass sich die elektrische Leitfähigkeit des Kunststoffs ändert, wenn dieser unter mechanischen Druck gesetzt wird.
Wenn der Finger ein schweres Objekt bewegen soll und somit einen größeren Widerstand spürt, legt der Roboter automatisch eine größere Spannung an den Finger an als für ein leichteres Objekt. Somit können Objekte verschiedenen Gewichts mit genau der gleichen Geschwindigkeit bewegt werden, da der Kunststoffüberzug dem Roboter quasi signalisiert, wie viel Kraft zur Verschiebung des Objekts aufgewendet werden muss.
Die besonderen elektrischen Eigenschaften von Polypyrrol hängen mit dessen molekularen Aufbau zusammen. Je stärker der auf den Film ausgeübte Druck, umso mehr werden die Polypyrrol-Moleküle zusammengepresst. Dies führt wiederum zu einer Veränderung des elektrischen Widerstands des Films.
Stefan Maier
