Ahornsamen schweben dank ihrer großen Flügel im Herbst durch die Luft und verbreiten sich durch ihre Drehbewegung bis weit ins Umland. Diesen Umstand haben sich Forschende der Tampere Universität aus Finnland und der University of Pittsburgh aus den USA jetzt zunutze gemacht: Das Team um Hao Zeng und Jianfeng Yang entwickelte kleine Roboter, die das Flugverhalten der Ahornsamen imitieren.
Im Gegensatz zu ihren steifen Kollegen aus Metall bestehen die neu entwickelten Flug-Roboter aus nachgiebigen, weichen Materialien. Bereits Anfang 2023 stellten die beiden Forscher einen ersten samenähnlichen Mini-Roboter vor. Grundlage dieser Technologie sind flüssigkristalline Polymere auf der Basis von Azobenzol, die sich bei Licht verformen. Diese komplexen Materialverbindungen machen durch photochemische Reaktionen eine Steuerung der kleinen Flieger per Licht möglich.
Das Geheimnis liegt in der Form der Flügel: Fällt Licht einer bestimmten Wellenlänge auf die elastischen Gebilde, verändert sich die Flügelform so, dass das Gerät aufsteigt, absinkt oder seine Rotationsgeschwindigkeit ändert. Ihren generellen Auftrieb erreichen die künstlichen Ahornsamen ähnlich wie Helikopter, indem sie durch ihre Eigendrehung einen Sog nach oben erzeugen.
„Die Roboter sind dazu geschaffen worden, in die Atmosphäre entlassen zu werden und dann durch die umliegenden Windströme in einen passiven Flug überzugehen. Mit GPS und anderen Sensoren ausgestattet können sie eine Echtzeitüberwachung der örtlichen Umgebung liefern, unter anderem durch Messung des pH-Wertes“, sagt Yang. So ist es beispielsweise denkbar, die fliegenden Helfer zur Erforschung bedrohter Tierarten zu verwenden oder sie über unzugänglichen Gebieten wie Wüsten oder Schluchten abzuwerfen, um Informationen zu sammeln und kleinere Bodenproben zu entnehmen. Auch bei der Suche nach Vermissten und deren Rettung könnten sie in Zukunft eine tragende Rolle spielen.
Der solare Doppelpack
