12.06.2023

T-1000 sagt Hallo: Forscher:innen entwickeln formwandelnden und liquiden Roboter

Ein liquider Roboter, der "schmelzen" kann, soll im Gesundheitsbereich bei schwer zu erreichenden Orten eingesetzt werden (mit Video).
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Liquider Roboter, T-1000, Roboter kann flüssig und fest werden
(c) Wang and Pan et al/Screenshot - Der liquide Roboter kann seine Form verändern, um Hindernisse zu überwinden.

Es ist wohl eine der berühmtesten Szenen der Filmgeschichte: Der T-1000 aus Terminator 2 verflüssigt sich, um durch ein Sicherheitsgitter zu gelangen und weiter Jagd auf Revolutionsführer John Connor zu machen. Wissenschaftler:innen haben Anfang des Jahres eine Studie veröffentlicht und einen liquiden Roboter vorgestellt, der stark an sein filmisches Pendant erinnert. Er soll im Health-Bereich eingesetzt werden.

Liquider Roboter erinnert an Terminator

Der formwandelnde Roboter kann aus seiner humanoiden Form zu einem liquiden Haufen werden, durch Gitter wandeln und sich wieder zusammensetzen. Dies ermögliche vielfältige Einsatzgebiete.

Demonstration des flüssigen Roboters

Der Roboter wurde im Rahmen eines Forschungsprojekts über metallische Mikropartikel in der Fachzeitschrift „Matter“ vorgestellt, die als eine Art „magnetoaktive Übergangsmaterie“ bekannt sind, ihre Form verändern, sich schnell bewegen und ein Vielfaches ihres eigenen Körpergewichts tragen können.

„Dieses Material kann eine Terminator-2-ähnliche Leistung erbringen, einschließlich schneller Bewegung und hoher Belastbarkeit in festem Zustand und Formveränderung in flüssigem Zustand“, erklärte damals Chengfeng Pan, Ingenieur an der Chinesischen Universität Hongkong und Mitautor der Studie, gegenüber der Washington Post. „Es kann möglicherweise für Anwendungen in der flexiblen Elektronik, im Gesundheitswesen und in der Robotik eingesetzt werden.“

Bis zu 3 km/h schnell

Das Geheimnis dahinter: Indem sie den Roboter mit magnetischen Wechselfeldern beschießen, erhöhen die Wissenschaftler:innen seine Temperatur auf 35 Grad Celsius und bringen ihn dazu, sich innerhalb von einer Minute und 20 Sekunden von einem festen in einen flüssigen Zustand zu verwandeln. In fester Form kann er mit einer Geschwindigkeit von mehr als drei Kilometer pro Stunden gesteuert werden und schwere Gegenstände bis zum 30-fachen seines Eigengewichts tragen.

Liquider Roboter auch bei Organen einsetzbar

In einer anderen Demonstration zeigten die Forscher:innen, wie der Roboter im Inneren eines (künstlichen) menschlichen Magens eingesetzt werden kann, um einen unerwünschten Fremdkörper zu entfernen. Dabei steuerten sie den Roboter, der weniger als 0,4 Zoll (ca. ein Zentimeter) breit ist, durch das künstliche Organ, bis er den Fremdkörper fand. Anschließend wurde er durch die ferngesteuerten Magnetfelder geschmolzen, um das Objekt herum gedehnt – und, nachdem er es umarmt hatte, wieder in einen festen Zustand abgekühlt. So konnte er den Fremdkörper aus der Kammer ziehen.

(c) Wang and Pan et al/Screenshot – Der flüssige Roboter beim „Umarmen“ eines Fremdkörpers in einem (künstlichen) Magen.

Aktuell intensiviert das Forschungsteam seine Arbeit zu „reversiblen Fest-Flüssig-Fest-Übergängen“, die durch Temperatur oder Lösungsmittel gesteuert werden. Um mithilfe eines flüchtigen Dissoziierungsmittels eine noch effektivere reversible Verflüssigung und Verfestigung eines Koordinationspolymers (Preußischblau) zu erreichen.

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Impeto Impact Gründer Jim Lefébre © Jim Lefébre

Ein Fully-Merchant-BESS (Battery Energy Storage System) ist ein Batteriespeicher, der seine Erlöse vollständig am freien Strommarkt erwirtschaftet, ohne langfristige Verträge, feste Einspeisevergütungen oder staatliche Garantien. Durch den steigenden Anteil an z.B. Photovoltaik und Windkraft kommt es im Netz häufig zu Überschussenergie und starken Preisschwankungen – etwa Negativpreisen zur Mittagszeit im Sommer. Speicherbetreiber:innen nutzen das für Arbitrage: Sie kaufen Strom, wenn er günstig ist, und verkaufen ihn, sobald die Preise wieder steigen. Zusätzlich lässt sich mit einer Batterie auch Regelenergie zur Netzstabilisierung anbieten.

Dieses Geschäftsfeld zeichnet sich zum einen durch hohe Gewinnchancen bei stark schwankenden Strompreisen, aber auch volles Risiko bei fallenden Marktpreisen oder geringer Volatilität aus. Hinzu kommt, dass ein Speicher gleichzeitig auf fünf Erlösmärkten agiert – darunter Day-Ahead und Regelenergie –, die permanent miteinander konkurrieren und sich gegenseitig Kapazitäten streitig machen. Diese unsichere Dynamik führt für Betreiber:innen wiederum zu erschwerten Finanzierungsmöglichkeiten bei Banken. Hier setzt Impeto Impact mit seinem Tool BESS-Invest an.

Modellrechnungen statt Live-Einsatz

„Man kann eigentlich immer nur in einem Markt handeln. Also muss man in der Modellierung entscheiden, in welchem Markt der Strom gekauft und verkauft wird, um letztlich einen plausiblen Business Case zu erteilen“, erklärt Jim Lefébre, Gründer von Impeto Impact. Sein laut eigenen Angben komplett eigenfinanzierte Produkt soll jetzt mehr Transparenz für Investor:innen bringen und setzt bei der Modellierung auf sogenanntes Forwardtesting. „Backtesting beantwortet, was gewesen wäre“, erklärt der Gründer. „Für eine Investitionsentscheidung mit 15 Jahren Laufzeit braucht der Markt eine Antwort auf das, was kommt.“

BESS Invest soll eine fünfjährige Markthistorie mit eigenen Projektionsannahmen zu Preistrends, Reserve-Erlösen und Volatilität verknüpfen. Laut Unternehmensangaben entstünden aus diesem Zusammenspiel simulierte Marktpfade in 15-Minuten-Auflösung – bis hinunter zum eigentlichen Lastprofil der Batterie. Das Modell würde dabei eine Ergebnisbandbreite vom konservativen bis zum optimistischen Szenario abbilden. Verändere sich die Marktlage, ließe sich dies über erneute Simulationen jederzeit anpassen. Dabei handelt es sich laut Lefèbre ausdrücklich um Modellrechnungen und Schätzungen zur Plausibilisierung, nicht um eine Live-Optimierung.

BESS Invest Dashboard © Impeto Impact

Verzicht auf KI

Ursprünglich entstand die Idee aus Lefèbres eigenem Beratungsgeschäft: Der Markt für Großspeicher sei dynamisch, die Kapitalmobilisierung stocke jedoch mangels Transparenz, so Lefèbres Erkenntnis. Gemeinsam mit Jonas Puck von der WU Wien wurde daraus zunächst das Whitepaper „Charging Ahead“ aus dem schlussendlich das Tool mithilfe von Pilotkund:innen aus dem Kreis großer Energieversorger hervorging.

Auf Künstliche Intelligenz wird verzichtet: „Wir arbeiten bei unseren Simulationen strikt ohne KI, weil eine KI auch halluzinieren kann“, so Lefèbre. Ein geschlossener Algorithmus soll stattdessen nachvollziehbare Ergebnisse hervorbringen.

Vor der Gründung war Lefèbre unter anderem ÖVP-Pressesprecher ehe er 2017 bis 2019 die Position des Pressesprechers im Justiz- und später im Finanzministerium übernahm. Anschließend war er in diversen Positionen für Montana Tech Components des Investors Michael Tojner, sowie den Batteriehersteller Varta tätig. Bis heute vertritt er zudem die von Tojner mitgegründete eXplore!-Initiative. Außerdem fiel Lefébre in der Vergangenheit beim brutkasten mit seinem Corona-Test-Startup auf.

Co-Location und Expansionspläne

Vertrieben wird BESS Invest im Lizenzmodell mit drei Paketstufen, wahlweise als Monatslizenz oder als Berechnungskontingent im 50er-Block. Bislang modelliert die Software den reinen Speicherbetrieb. Als nächsten Schritt will das Team die Integration von Co-Location-Projekten und Industrieanwendungen angehen. Außerdem plant Lefèbre die Expansion nach Deutschland und perspektivisch in Richtung Südosteuropa.

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AI Summaries

T-1000 sagt Hallo: Forscher:innen entwickeln formwandelnden und liquiden Roboter

AI Kontextualisierung

Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Die gesellschaftspolitischen Auswirkungen des Inhalts dieses Artikels könnten vielfältig sein. Hier sind einige mögliche Punkte: 1. Technologischer Fortschritt: Die Entwicklung eines formwandelnden und liquiden Roboters zeigt den Fortschritt und das Potenzial der Robotik und Materialwissenschaft. Dies könnte zu weiteren Fortschritten in der Robotik führen und neue Möglichkeiten für die Anwendung von Robotern in verschiedenen Bereichen bieten. 2. Auswirkungen auf die Arbeitswelt: Die Entwicklung solcher Roboter könnte Auswirkungen auf bestimmte Berufe und Sektoren haben. Wenn Roboter in der Lage sind, sich flüssig zu machen und durch enge Räume zu navigieren, könnten sie in der Lage sein, Aufgaben effizienter auszuführen, die bisher von Menschen erledigt wurden. Dies könnte zu einer Veränderung der Arbeitskräftenachfrage und einer möglichen Umstrukturierung bestimmter Berufe führen. 3. Anwendung im Gesundheitswesen: Die Möglichkeit, liquide Roboter im Gesundheitswesen einzusetzen, insbesondere bei medizinischen Eingriffen und der Entfernung von Fremdkörpern, könnte zu Fortschritten in der medizinischen Praxis und möglicherweise zu verbesserten Behandlungsmöglichkeiten führen. Es könnte auch die Notwendigkeit verringern, invasive Verfahren durchzuführen, indem Roboter kleinere und präzisere Eingriffe ermöglichen. 4. Ethische und rechtliche Fragen: Mit der fortschreitenden Entwicklung von Robotern stellen sich auch ethische und rechtliche Fragen. Die Verwendung von Robotern, insbesondere im Gesundheitswesen, wirft Fragen nach Haftung, Datenschutz und Sicherheit auf. Es wird wichtig sein, geeignete rechtliche und ethische Rahmenbedingungen zu schaffen, um den verantwortungsvollen Einsatz von Robotern zu gewährleisten und potenzielle Risiken zu minimieren. Diese sind nur einige mögliche gesellschaftspolitische Auswirkungen. Weitere Aspekte könnten identifiziert werden, wenn mehr Informationen über die technischen Details und den tatsächlichen Einsatz solcher liquiden Roboter verfügbar sind.

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Der formwandelnde und liquide Roboter, der in diesem Artikel vorgestellt wird, hat das Potenzial, weitreichende wirtschaftliche Auswirkungen zu haben. Durch seine vielfältigen Einsatzmöglichkeiten, insbesondere im Gesundheitsbereich, könnte der Roboter neue Innovationen und Effizienzsteigerungen bringen. Zum Beispiel könnte er bei der Entfernung von unerwünschten Fremdkörpern in Organen eingesetzt werden, was invasive chirurgische Eingriffe reduzieren und die Behandlungskosten senken könnte. Darüber hinaus könnten seine Fähigkeiten in flexibler Elektronik und Robotik auch zu neuen technologischen Entwicklungen führen und die Automatisierung in verschiedenen Branchen vorantreiben. Insgesamt könnte dieser liquide Roboter zu neuen Geschäftsmöglichkeiten und einem Wachstum in der Robotik- und Technologieindustrie führen.

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Wer sind die relevantesten Personen in diesem Artikel?

Die relevantesten Personen in diesem Artikel sind:
  • T-1000
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Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

  • T-1000 (filmisches Pendant)
  • Chinesische Universität Hongkong

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