Mechanische Schnurrhaare

Mechanische Schnurrhaare

London (dpa) - Nach dem Vorbild der Sinnesorgane von Ratten und Seehunden haben US-Forscher mechanische Schnurrhaare entwickelt. Sie können die Form von Objekten und die Bewegung von Flüssigkeitsströmen erkennen, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt «Nature» (Bd. 443, S. 525). Anwendung sollen die «biomimetischen» Sinnesorgane einst in Robotern und Unterwasserfahrzeugen finden.

Ratten lassen ihre Schnurrhaare über die Oberfläche eines Gegenstandes rotieren, um seine Form abzutasten. Joseph Solomon und Mitra Hartmann von der Northwestern University in Evanston (US-Staat Illinois) ahmten diese Technik nach, indem sie vier hintereinander aufgereihte Federstahldrähte langsam über ein Objekt kreisen ließen. Mit Hilfe von Dehn-Mess-Streifen an der Basis dieser mechanischen Haare bestimmten sie deren Beugung und ermittelten daraus ein dreidimensionales Bild der Umgebung. Die Form eines glatten Schädels zum Beispiel ließ sich auf diese Weise realitätsgetreu abbilden.

Die Tasthaare der Seehunde funktionieren etwas anders, die Tiere stellen ihre Haare relativ steif in den Flüssigkeitsstrom, um die Strömungsbewegungen ­ und damit auch die Bewegung ihrer Beute ­ zu verfolgen. Die Forscher ersetzten die Drähte deshalb durch dünne Plastikstreifen und stellten zudem zwei Viererreihen einander gegenüber. Richteten sie in einem Versuch einen Luftstrom auf ihre Anordnung, wurden die Streifen gebeugt. Daraus errechneten die Wissenschaftler die Strömungsbewegung. Mit komplexeren Anordnungen lassen sich die Flüssigkeitsströme auch in drei Dimensionen abbilden und so Bewegungen von Unterwasserobjekten anhand ihrer Nachlaufströmung verfolgen, schreiben die Forscher.

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung:
  Joseph H. Solomon und Mitra J. Hartmann,  Biomechanics: Robotic whiskers used to sense features, Nature 443, 525 (2006).
  http://dx.doi.org/10.1038/443525a