insect

Meer dan tien jaar hebben wetenschappers van de Harvard University eraan gewerkt en nu is het dan eindelijk zover: hun insecten-robots kiezen het luchtruim. De robots, die minder dan een tiende van een gram wegen, gaan ongetwijfeld de boeken in als ‘s wereld kleinste vliegende robots.

“Dit is iets wat ik letterlijk al twaalf jaar aan het proberen ben,” vertelt Robert J. Wood over het moment dat de kleine robotjes voor het eerst het luchtruim kozen. “Het is echt te danken aan de recente doorbraken in dit lab op het gebied van fabricage, materialen en ontwerp dat we in staat waren om dit te proberen. En het werkt! Bijzonder goed, zelfs.”

Piepklein
De kleine robotjes zijn geïnspireerd op de vlieg en beschikken over vleugeltjes die zo’n 120 keer per seconde op een neer klappen. De robots zijn ongeveer net zo hoog als een halve paperclip en wegen bijna niets.

Zie ze vliegen

Bekijk hier een filmpje van de vliegende robotjes!

Hindernissen
Om de robots te ontwikkelen, moesten heel wat hindernissen genomen worden. “We moesten voor alles vanuit het niets oplossingen bedenken,” stelt Wood. “En wanneer we het ene component aan de praat hadden gekregen en met het volgende component aan de slag gingen, doemden er al weer vijf nieuwe problemen op.” Neem bijvoorbeeld de ‘spieren’ waarmee de robots hun vleugels bewegen. “Grote robots werken met behulp van elektromagnetische motoren, maar op zo’n kleine schaal moet je met een alternatief komen en dat was er nog niet,” legt onderzoeker Kevin Y. Ma uit. En dus moest dat ontwikkeld worden. De robotjes werden voorzien van piëzo-elektrische aandrijving: ze beschikken over stukjes materiaal die zich samentrekken of juist uitrekken onder invloed van elektriciteit.

De bouw
De robots komen ook op een speciale manier tot stand. Welbeschouwd bestaat deze uit laagjes materialen die met behulp van een laser op maat zijn gemaakt en vervolgens zijn opgestapeld, zodat een dunne, platte plaat ontstaat waaruit de robot kan oprijzen, zoals afbeeldingen in een kinderboek met pop-ups oprijzen (zie ook het filmpje hieronder). Het grote voordeel van deze aanpak is dat er heel snel prototypes kunnen worden gebouwd en dat die prototypes dus ook aan heftigere tests onderworpen kunnen worden.

Rampgebieden
Maar wat kunnen we nu precies met deze robots – die de naam RoboBees hebben gekregen? De mogelijkheden zijn eindeloos, zo benadrukken de onderzoekers. De kleine robots kunnen ingezet worden om onderzoek te doen naar vervuilende stoffen in de lucht, maar ook mensen in rampgebieden opsporen. Ook de technologieën die aan de robot ten grondslag liggen, kunnen voor diverse doeleinden gebruikt worden. Zo kan de pop-up-fabricage wel eens gebruikt worden om hele complexe medische apparaten te ontwikkelen.

Ondertussen blijven de onderzoekers de robotjes verbeteren. Zo worden de robots nu nog aangestuurd door een externe computer, maar in de toekomst moet ze een piepkleine computer aan boord krijgen, zodat ze wat onafhankelijker worden. Ook wordt er nagedacht over een manier om de robots aan een eigen energiebron te helpen. Nu zit aan de robot nog een draad waardoor de elektrische stroom wordt aangeleverd, de uitdaging is om piepkleine brandstofcellen te ontwikkelen waar energie in kan worden opgeslagen.