Ein neues Gerät soll menschliche Ausscheidungen in die Motorräume selbsterhaltender Roboter pumpen und somit deren Energieversorgung sicherstellen. Forscher der Bristol Robotics Laboratory haben die Apparatur dem menschlichen Herzen nachempfunden. Sie könnte dafür verwendet werden, die nächste Öko-Robotergeneration mit menschlichem Urin zu versorgen, die diese dann in elektrische Energie umwandelt.

Mikrobielle Brennstoffzellen genutzt

Bereits vier Generationen von Öko-Robotern haben die Wissenschaftler in den vergangenen zehn Jahren entwickelt, wobei jede einzelne Generation mikrobielle Brennstoffzellen, welche mit Hilfe von Mikroorganismen organische Substanzen verarbeiten, zur Energiegewinnung nutzt. In der Zukunft könnten solche Öko-Roboter in Gebieten hoher Verschmutzung oder hoher Gefahren eingesetzt werden. Ziel es es, dass nur geringe menschliche Instandhaltungsarbeiten vonnöten sind.

Roboter mit Urin als Treibstoff könnten Überwachungs- und Kontrolldienste leisten. Dazu gehören Temperatur-, Feuchtigkeits- und Luftqualitätsmessung. Gemeinsam können dabei mehrere solcher Roboter als Sensorennetzwerk fungieren, meint Peter Walters, einer der Forscher an dem Projekt. «In den Städten könnte man den Urin aus den öffentlichen Pissoirs gewinnen, auf dem Land wiederum aus den Schmutzwässern der Farmen», meint der Entwickler.

Künstliche Muskelfasern als Pumpe

Derzeit werden konventionelle Motorenpumpen verwendet, um die Brennstoffzellen der Roboter mit den notwendigen Abfällen zu beliefern. Jedoch sind diese anfällig für mechanisches Gebrechen. Die neue Gerätegeneration hingegen arbeitet ähnlich wie das menschliche Herz. Sie komprimiert den Körper der Pumpe und drängt dabei die Flüssigkeit nach aussen. Dazu wurden intelligente Werkstoffe als künstliche Muskelfasern verwendet, die selbstständig und ohne Regelung von aussen auf verändernde Umweltbedingungen reagieren.

Im Versuch konnte der urinbetriebene Roboter genug Energie generieren, um einen Kondensator aufzufüllen, der dann verwendet werden konnte, um einen neuerlichen Pumpzyklus des künstlichen Herzens zu beginnen. «Der künstliche Herzschlag ist mechanisch simpler als eine konventionell angetriebene Elektromotorpumpe mit dem Vorteil, dass wir künstliche Muskelfasern und keinen Elektromotor, der viel komplizierter im Aufbau ist, verwenden um, den Pumpvorgang zu ermöglichen», stellt Walters klar.

(bert/pte)