ETH forscht an durch Ultraschall gesteuerten Muskeln

(CONNECT) Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) arbeiten an der Entwicklung von künstlichen Muskeln. Wie aus einer Mitteilung hervorgeht, sollen diese ihre Beweglichkeit von durch Ultraschall ausgelösten Impulsen erhalten. Nach technischer Umsetzung sollen die Produkte als Greifarme oder Roboter in der Medizin, zur Diagnostik oder gezielten Medikamentenabgabe eingesetzt werden können.

Basis der neuartigen Muskeln ist eine Silikonmembran, die auf ihrer Unterseite winzige Poren von etwa 100 Mikrometern Tiefe enthält. Wird diese Folie in Wasser getaucht, so bleiben in den Poren Luftpartikel eingeschlossen, die sich mit Ultraschall ansteuern lassen. In der Folge bewegt sich die Membran. Den Forschenden um Daniel Ahmed, Professor für akustische Robotik in den Biowissenschaften und im Gesundheitswesen, ist es gelungen, über Grösse, Form und Ausrichtung der Bläschen über Ultraschall gezielte Bewegungen zu initiieren. Experimente zeigten, dass sich auf diese Art ein Greifarm oder ein schwimmender Roboter in Form eines Stachelrochens nachbilden liess. „Die wellenförmige Fortbewegung war für uns ein echtes Highlight“, wird Daniel Ahmed in der Mitteilung zitiert. „Sie zeigt, dass wir mit den Bläschen nicht nur einfache Bewegungen erzeugen können, sondern auch komplexe Muster wie bei einem lebenden Organismus.“

In einem weiteren Experiment konnte ein solcher von den Forschenden genannter Stingraybot als kleines Rad von Ultraschall getrieben in einem Schweinedarm navigieren. Damit könnte sowohl Diagnostik als auch Medikamentengabe in dem komplizierten Organ erleichtert werden. Die aktuellen Ergebnisse der Studie sind jüngst in der Fachzeitschrift „Nature“ publiziert worden. ce/ww