Das Geheimnis hinter dem magisch wirkenden System ist eine raffinierte Kombination von Elementen, berichten die Entwickler um Sam Felton von der Harvard University in Cambridge. Das Material der flachen Ausgangsschablone besteht aus Papier und speziellen Kunststoffelementen, die sich bei 100 Grad verformen. Integrierte Faltstellen, die sich bei Hitzeeinwirkung in einem vorgegebenen Maße abwinkeln, geben der Struktur letztlich das gewünschte Aussehen.
Ausgelöst wird der Transformationsprozess durch feine Heizelemente, die mit dem “Gehirn” des Roboters verbunden sind. Diese Schaltzentrale steuert den Ablauf des Faltprozesses, denn wie beim Origami auch, müssen einige Faltschritte in bestimmter Reihenfolge ausgeführt werden. Aktiviert beginnt das Steuersystem nacheinander die Faltstellen zu erhitzen, und der Roboter beginnt Gestalt anzunehmen. Die Energie für die Heizelemente stammt von zwei Batterien. Nach etwa vier Minuten ist der Kunststoff wieder ausgehärtet – der Roboter hat seine stabile Form erreicht und ist bereit zum Einsatz.
Keiner muss Hand anlegen
Ihren Prototyp kombinierten die Forscher mit zwei kleinen Motoren. Sie sorgen für den Antrieb der Forstbewegungselemente. So kann der Origami-Roboter nach seinem Selbst-Bau gleich losmarschieren und sich auch drehen. Er erreicht immerhin eine Geschwindigkeit von 5,4 Zentimeter pro Sekunde. Es handelt sich um das erste Gerät, das sich selbst erstellen und Funktionen ausführen kann, ohne dass ein Mensch eingreifen muss, sagen die Forscher.
Neben dem raffinierten Falt-Mechanismus bietet das Konzept weitere große Vorteile, berichten Felton und seine Kollegen: Die nötigen Materialien sind leicht, dennoch stabil und kostengünstig. Außerdem lassen sich die Schablonen vergleichsweise simpel herstellen. All diese Faktoren geben dem System ein enormes Potenzial. Denn für Geräte und Roboter, die sich selbst bauen, gibt es viele Anwendungsmöglichkeiten. Sie können in ihrer schlanken Ausgangsform geliefert werden und dann am Zielort ihre Funktionsform entwickeln. Das könnte beispielsweise im Rahmen von Rettungsaktionen interessant sein oder auch in der Raumfahrt, sagen die Wissenschaftler.
