Was ist ein Mikroroboter?

„Mikroroboter“ ist ein manchmal vage Begriff, der sich auf kleine Roboter bezieht. Manchmal wurde es verwendet, um sich auf Roboter mit einer Seitenlänge von weniger als einem Millimeter zu beziehen, wurde jedoch als Name für jeden ungewöhnlich kleinen Roboter verwendet. Die Mikrorobotik steckt noch in den Kinderschuhen, birgt aber enormes Potenzial für die Zukunft. Als jüngstes Beispiel für Errungenschaften in der Mikrorobotik haben südkoreanische Forscher bereits einen sechsbeinigen Mikroroboter demonstriert, der weniger als einen Millimeter groß ist und klein genug ist, um durch Arterien zu reisen. Dieser Roboter kann Medikamente freisetzen, die verstopfte Arterien freigeben, die helfen könnten, Herzinfarkte zu stoppen. Es befindet sich derzeit in der Prototypenphase.

Die Möglichkeit der Mikrorobotik wurde erstmals in den 1970er Jahren von Wissenschaftlern analysiert, die geheime Forschungen für die Geheimdienste der US-Regierung durchführten. Zu dieser Zeit gab es noch nicht die notwendigen Miniaturisierungstechnologien, um einen tatsächlichen Mikroroboter zu bauen, sodass die Studien für einige Zeit nur theoretisch waren. Im November 1987 veröffentlichte die Robotikerin Anita M. Flynn das bahnbrechende Papier „Gnat Robots (and How They Will Change Robotics)“, das die moderne Ära der Spekulation und des Designs von Mikrorobotern einleitete. Erst in den 1990er Jahren wurden Computerchips so miniaturisiert, dass echte Mikroroboter möglich wurden. Dennoch sind die technischen Herausforderungen zahlreich. Es gibt nur wenige praktische Mikroroboter, und keiner von ihnen wird noch kommerzialisiert.

Die zur Herstellung von Mikrobots erforderliche Technologie heißt MEMS – mikroelektromechanische Systeme. MEMS umfasst aktive mechanische und elektronische Systeme im Mikromaßstab. Ein Roboter mit einer Größe von weniger als einem Millimeter bedeutet oft, dass er Konstruktionsmerkmale hat, die in nur Mikrometern gemessen werden. Mit der weniger strengen Definition von „Mikroroboter“, wie bei einem Roboter mit einem Durchmesser von wenigen Zentimetern, werden Merkmalsgrößen in Millimetern gemessen.

Eines der beeindruckendsten Mikrobotik-Projekte ist aus dem Microrobotics Lab von Harvard hervorgegangen. Dieses Team hat Flugroboter mit einer Flügelspannweite von knapp über einem Cent entwickelt. Da fragt man sich: Wie wird die Kriegsführung oder gar der Alltag in einer Gesellschaft mit zahlreichen Mikrorobotern aussehen? Es gibt Gifte, die so stark sind, dass nur wenige Nanogramm töten können – wie wäre ein Krieg, wenn eine Seite mückenähnliche Mikroroboter hätte, um diese feindlichen Soldaten zu injizieren? Vielleicht braucht es internationale Verträge gegen den Einsatz solcher Waffen.