Ein Tropfen flüssiges Metall ersetzt komplexe Mechanik: Australische Wissenschaftler haben den ersten vollflexiblen Rotationsmotor entwickelt. Die Erfindung könnte Medizinrobotik und Elektronik grundlegend verändern.
Forscher der University of New South Wales (UNSW) präsentieren eine motorische Revolution. Ihr neuartiger Antrieb verzichtet komplett auf starre Bauteile wie Spulen oder Magnete. Stattdessen erzeugt ein wirbelnder Tropfen flüssigen Metalls die Drehbewegung. Die Entwicklung, die heute im Fachjournal npj Flexible Electronics vorgestellt wurde, markiert einen Paradigmenwechsel für flexible Robotik und Elektronik.
So funktioniert der Tropfen-Motor
Das Prinzip ist verblüffend einfach: In einer Salzlösung rotiert ein Tropfen Gallium – ein bei Raumtemperatur flüssiges Metall. Wird ein elektrisches Feld angelegt, entsteht im Inneren des Tropfens ein starker Wirbel. Ein winziges Kupferpaddel fängt diese Strömung ein und beginnt sich zu drehen. „Wie ein Wasserrad im Fluss“, erklärt Projektleiter Dr. Priyank Kumar.
Der Clou: Die gesamte Antriebseinheit ist weich und verformbar. Trotzdem erreicht der Prototyp beachtliche 320 Umdrehungen pro Minute. „Wir nutzen erstmals die interne Strömung des Metalls direkt als Antriebskraft“, so Kumar. Bisherige Ansätze mit flüssigen Metallen konzentrierten sich meist auf Leitfähigkeit oder Formveränderung.
Durchbruch für weiche Robotik
Für die Soft Robotics bedeutet die Erfindung einen Quantensprung. Bisher limitierten starre Motoren und Getriebe die Flexibilität ganzer Robotersysteme. „Jetzt können wir Antriebe entwickeln, die sich genauso biegen und strecken wie der Roboter selbst“, erklärt Kooperationspartner Professor Kourosh Kalantar-Zadeh von der University of Sydney.
Die Anwendungen sind vielfältig: Winzige Roboter könnten durch Blutgefäße navigieren, um Medikamente gezielt abzugeben. Bei Rettungseinsätzen würden sich schlangenartige Systeme durch Trümmer schlängeln. Doktorand Richard Fuchs, der den Motor entwickelte, betont: „Die Einfachheit des Designs ist sein größter Vorteil.“
Medizin und Elektronik im Wandel
Die medizinischen Perspektiven sind besonders vielversprechend. Flexible Motoren dieser Art ließen sich in implantierbare Mikrogeräte integrieren, die bisher an starren Antrieben scheiterten. Auch für Lab-on-a-Chip-Systeme in der Diagnostik eröffnen sich neue Möglichkeiten.
Doch die Revolution könnte bald Alltagsgeräte erreichen. Rotary-Motoren stecken in Smartphone-Vibrationen, Laptop-Lüftern und Kamerafokus-Systemen. Flüssigmetall-Antriebe würden kompaktere, robustere Designs ermöglichen. Wearables oder rollbare Displays könnten völlig neue Funktionen erhalten.
Was kommt als Nächstes?
Das Team arbeitet bereits an der nächsten Generation. Geplant sind präzisere Steuerungsmechanismen, optimierte Metalllegierungen und weitere Miniaturisierung. Die Vision: Schwärme mikroskopischer Roboter, angetrieben von diesen flexiblen Motoren, oder selbstheilende elektronische Geräte.
Die australische Entwicklung zeigt: Manchmal führt der radikale Verzicht auf Bewährtes zum größten Fortschritt. Indem sie feste Mechanik durch fließendes Metall ersetzen, ebnen die Forscher den Weg für eine neue Ära adaptiver Technologien.
