Insekten-Roboter sind schon länger Gegenstand der Forschung. So machten Forschende der Rice University aus Texas jüngst hydraulische Greifwerkzeuge aus toten Spinnen. Mit lebenden Insekten beschäftigte sich nun ein internationales Team des RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) in Japan: Sie stellten jetzt eine wiederaufladbare Cyborg-Küchenschabe vor.

Dem Team gelang es, eine Madagaskar-Fauchschabe mit einer winzigen Kontrolleinheit, einer wiederaufladbaren Batterie und einer Solarzelle auszustatten. Dabei wurden ultradünne und flexible Materialien verwendet, um das Tier nicht in seiner Bewegungsfreiheit einzuschränken. Etwas, das bei ähnlichen Forschungsprojekten in der Vergangenheit nicht der Fall war. Mit der neuen Bewegungsfreiheit seien Insekten-Cyborgs in der Praxistauglichkeit angekommen, berichtet das japanische Journal npj Flexible Electronics.

Einsatz in gefährlichem Gelände

Der Küchenschaben-Cyborg könnte dabei helfen, gefährliche oder für Menschen unerreichbare Gebiete zu erkunden oder die Umwelt zu beobachten. Dafür müssen die Insekten aber über einen längeren Zeitraum autonom funktionieren und steuerbar bleiben, denn niemand will einen Schwarm aus Roboter-Insekten unkontrolliert in der Natur aussetzen.

Die Energieversorgung der Insekten sicherzustellen stellte die Forschenden vor die größte Herausforderung. Ein Ladedock kam nicht infrage, da sonst der Aktionsradius für zeitkritische Missionen eingeschränkt würde. Stattdessen entwickelten sie eine Art Rucksack für die etwa sechs Zentimeter lange Schabe mit Chip für die Kontrolle der Beine und einer Lithium-Polymer-Batterie auf dem Panzer des Tieres.

Auf das hintere Ende der Kakerlake befestigte das Team um Kenjiro Fukuda eine nur 0,004 Millimeter dicke Solarzelle. Diese soll eine Leistung von 17,2 mW liefern, was laut Fukuda dem Fünfzigfachen früherer Systeme entspricht. Der gesamte Rucksack wurde aus elastischem Material gedruckt und soll dem Tier durch überlappende Segmente maximale Bewegungsfreiheit ermöglichen, berichtet Techxplore.

Nächstes Ziel: Fliegende Insekten-Roboter

Das Experiment ist geglückt: Nach dem Einbau der Drähte bestrahlten die Forschenden das Solarmodul 30 Minuten lang mit künstlichem Sonnenlicht und konnten danach die Steuerung der Kakerlake übernehmen. Fukuda zeigt sich zuversichtlich, auch andere Insekten in Cyborgs verwandeln zu können: "Unsere Strategie kann auf andere Insekten wie Käfer oder in Zukunft vielleicht sogar auf Fluginsekten wie Zikaden übertragen werden." (pez, 6.9.2022)