Ingenieure des Massachusetts Institute of Technology haben bestehenden Flugrobotern eine neue Funktion hinzugefügt – jetzt können sie leuchten, wenn sie mit den Flügeln schlagen. Inspiriert von Glühwürmchen könnte diese Fluoreszenz dabei helfen, winzige, leichte Roboter zu kommunizieren oder zu verfolgen.
Die neue Arbeit baut auf den früheren Entwürfen des Teams für ultraleichte Flugroboter auf, die stark genug für ihre Größe sind.
Eine Schlüsselkomponente der früheren Arbeit war ein weicher Aktuator, der aus einem dünnen Zylinder aus abwechselnden Schichten von Elastomer- und Kohlenstoff-Nanoröhren bestand.
Beim Anlegen einer Spannung komprimieren die Kohleelektroden das Elastomer, wodurch eine mechanische Belastung entsteht, die den Flügel zum Flattern bringt.
Für die neue Studie modifizierten die Ingenieure diese Aktuatoren so, dass sie auch leuchten, wenn sie in Betrieb sind. Dies wird durch die Einarbeitung von Zinksulfatpartikeln in die äußere Schicht des Elastomers erreicht. Solche Partikel sind elektrolumineszierend, was bedeutet, dass sie in Gegenwart eines elektrischen Felds aufleuchten – in diesem Fall eines, das durch Schichten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen hindurchgeht.
Durch die Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Zinkpartikel leuchten diese in verschiedenen Farben, die das Ingenieurteam nutzte, um grüne, orange und blaue Variationen zu erzeugen. Sie erstellten auch einige Maskierungsschichten, um Lichtmuster zu erzeugen, die in Form der Buchstaben M, I und T aufblitzten.
Das Leuchten wurde dem Roboter zu geringen Kosten hinzugefügt, sagten die Forscher, was nur drei Prozent mehr Energie erforderte und insgesamt 2,5 Prozent mehr Gewicht hinzufügte.
Das Leuchten von Robotern wird nicht nur benötigt, um sie schöner zu machen. Die Forscher sagen, dass die Blinklichter verwendet werden könnten, um Roboter im Freien zu verfolgen oder um Robotern die Kommunikation miteinander zu ermöglichen, da sie nicht in der Lage sein werden, viele elektronische Geräte zu tragen.
Tests haben gezeigt, dass helle Flyer mit einfachen Smartphone-Kameras und einer speziellen Software verfolgt werden können, die verschiedene Lichtfarben erkennt und die Position der Roboter auf 2 mm genau bestimmt.
In zukünftigen Arbeiten planen die Forscher, Möglichkeiten zu erkunden, wie Roboter das Licht ein- und ausschalten können, um eine detailliertere Kommunikation zu ermöglichen.
Die Studie wurde in den IEEE Robotics and Automation Letters veröffentlicht.
Das Team zeigt die Glühwürmchen-Roboter im Video unten.
2022-06-25 19:18:16
Autor: Vitalii Babkin