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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© ESA/NASA

Astronaut:innen trainieren auf der Internationalen Raumstation (ISS) täglich bis zu zweieinhalb Stunden, um dem Abbau von Muskeln und Knochen in der Schwerelosigkeit entgegenzuwirken: Laufband, Ergometer und ein eigens entwickeltes Widerstandsgerät gehören zum Pflichtprogramm. Ob elektrische Muskelstimulation (EMS) dieses Training wirksamer machen kann, untersucht das Experiment „EasyMotion-2″ der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Charité Berlin. Die französische ESA-Astronautin Sophie Adenot trägt dafür einen Trainingsanzug von EasyMotionSkin, einem Unternehmen mit operativer Zentrale in Reith bei Seefeld in Tirol.

Sechs Wochen Training mit Elektroden

Adenot hat am 17. Juli 2026 im Rahmen ihrer Langzeitmission „εpsilon“ begonnen, mit dem Anzug auf der ISS zu trainieren. Das war der Startschuss für ein sechswöchiges Programm zur Stärkung ihrer Skelettmuskulatur. Der Anzug gibt über integrierte Elektroden niederfrequente Impulse an die Muskulatur ab und soll so den Trainingseffekt der regulären Einheiten erhöhen. Für den Einsatz im All wurde das System von der OHB System AG angepasst und qualifiziert. Die wissenschaftliche Leitung liegt bei Dieter Blottner vom Zentrum für Weltraummedizin und Extreme Umwelten der Charité, das Europäische Astronautenzentrum (EAC) der ESA unterstützt das Experiment.

Das Ziel reicht über die ISS hinaus: Die Daten sollen laut DLR dazu beitragen, EMS-Training fest in den Alltag von Astronaut:innen zu integrieren und damit künftige Reisen zum Mars sicherer zu machen. Eine solche Mission würde rund zwei Jahre dauern, wobei die Crew nach etwa neun Monaten Flug in Schwerelosigkeit den Planeten selbstständig betreten und dort arbeiten müsste. Muskelschwund auf dem Hinweg ist dabei eines der zentralen medizinischen Probleme.

Zweiter Anlauf nach Matthias Maurer

Es ist nicht der erste Einsatz des Anzugs im All. Während der ESA-Mission „Cosmic Kiss“ (2021 bis 2022) trainierte der deutsche Astronaut Matthias Maurer bereits mit dem System, brutkasten berichtete damals. „Es ist bemerkenswert zu sehen, welche bedeutenden Fortschritte die Entwicklungsteams seit der ersten Mission bei der Optimierung des Anzugkonzepts für den Einsatz auf der Raumstation erzielt haben. Ich freue mich sehr, dass wir EasyMotion-2 nun gemeinsam mit Sophie Adenot weiterführen können“, sagt Julia Weis, LEO (Anm. Low Earth Orbit) & Suborbital Utilisation Team Leader bei der ESA.

Adenot, Jahrgang 1982, ist Hubschrauberpilotin der französischen Luftwaffe und Luftfahrtingenieurin. Seit November 2022 gehört sie dem Europäischen Astronautenkorps an, ihre Grundausbildung schloss sie im April 2024 ab.

Was auf der Erde davon bleibt

Die Erkenntnisse aus dem All sollen auch in Trainings-, Therapie- und Präventionskonzepte auf der Erde einfließen, von der Rehabilitation bis zur Prävention altersbedingter Veränderungen. Das ist auch die Perspektive von Christian Jäger, dem Tiroler Unternehmer und Investor hinter EasyMotionSkin: „Entscheidend ist für mich aber ebenso der Nutzen auf der Erde: EasyMotionSkin soll Menschen dabei unterstützen, effizient zu trainieren, ihre körperliche Leistungsfähigkeit zu erhalten und etwas für ihre Gesundheit und ihr Wohlbefinden zu tun. Die Erkenntnisse aus dem Einsatz unter Extrembedingungen können dazu beitragen, die Technologie weiterzuentwickeln und damit auch vielen Menschen auf der Erde zugutekommen.“

EasyMotionSkin wurde von Dirk Fritzsche gegründet. Jäger, 2023 auch als Investor bei „2 Minuten 2 Millionen“ zu sehen, war zunächst mit einem kleinen Investment eingestiegen, bevor er die Firma gänzlich übernahm. Heute ist EasyMotionSkin nach eigenen Angaben Teil der deutschen milon group.

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

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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
  • John Connor
  • Chengfeng Pan

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Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

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

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