Diese Muschel schwimmt bald durch Ihr Blut

Ein muschelförmiger Mikroroboter soll künftig durch Körperflüssigkeiten wie Blut und Gelenkflüssigkeit oder Gewebe schwimmen, berichtet das internationale Forscherteam um Peer Fischer vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart im Fachjournal „Nature Communications“.

Die meisten Körperflüssigkeiten sind eine Knacknuss für den Bau von schwimmenden Mikrorobotern. Denn es sind sogenannte nicht-newtonische Flüssigkeiten, deren Zähflüssigkeit – anders als etwa die von Wasser – unter Einwirkung von Druck variiert. Es ist deshalb schwierig, etwas Kleines zu bauen, das darin herumschwimmen kann, heisst es in einer Mitteilung.

Schwimmende Jakobsmuschel
Bisher setzten Forscher auf Modelle mit einem rotierenden Propeller, den sie bei den Schwimm-Geisseln von Bakterien abgeschaut haben. Solche Antriebe sind jedoch sehr komplex. Die Forscher aus der Schweiz, Deutschland und Israel schlagen mit der Mini-Muschel eine andere Lösung vor.

Die Roboter-Muschel besteht aus zwei 0,3 Millimeter grossen Silikon-Schalen, die durch ein 0,6 Millimeter grosses Gelenk verbunden sind – klein genug, um durch Blutgefässe zu kommen. Die Forscher nennen sie „Mini-Jakobsmuschel“, da diese vom Shell-Logo bekannten Schalentiere durch Auf- und Zuklappen schwimmen können.

Magnetischer Antrieb

An jede Silikon-Schale ist ein Mikromagnet angeheftet, sodass die Schalen über ein äusseres Magnetfeld geöffnet oder geschlossen werden können. Das Öffnen kann rasch und das Schliessen langsam gehen oder umgekehrt – was der Muschel Vorwärtsschub in unterschiedlichen, zähflüssigen Substanzen verleiht.

Die Forscher glauben, dass ihre Mini-Muschel das Potenzial hat, dereinst als schwimmende Sonde in biologischen Flüssigkeiten zum Einsatz zu kommen. Die Versuche hat Tian Qiu von der ETH Lausanne (EPFL) während seiner Doktorarbeit am Max-Planck-Institut in Stuttgart durchgeführt.