Soft-Robotik: 3D-gedruckte Sensoren ahmen Schnurrhaare von Seerobben nach

 19. Januar 2018  Remziye Korner  

Schnurrhaare von semi-aquatischen Säugetieren sind nicht nur niedlich, sie helfen den Tieren vor allem beim Aufspüren ihrer Beute und damit beim Überleben. 3D-gedruckte Sensoren von Forschern der Jeju Universität ahmen solche Schnurrhaare der Seerobben nun nach. Dadurch erhofft sich das Forscherteam, Unterwasserrobotern künftig eine bessere Positionssteuerung zu ermöglichen und dient auch dem Umweltschutz und Erhalt der Ökologie unserer Weltmeere.

Production-to-go Banner

Semi-aquatische Säugetiere wie Robben oder Walrosse haben Schnurrhaare, sogenannte Vibrissen, die sie sehr niedlich wirken lassen. Doch dieses niedliche Erscheinungsmerkmal hat auch eine nützliche Wirkung. Über die Schnurrhaare spüren die Tiere ihre Beute auf. Sie erkennen die Wirbel, die andere Tiere im Wasser zurücklassen und folgen ihnen.

Forscher der Abteilung für Mechatronik der Jeju National University in Südkorea wollen sich das zu Nutzen machen. Ein Sensor, der auf diese Jagdmethode basiert, sei für die Soft-Robotik und Unterwasserexploration wertvoll. In der Studie „Fully 3D Printed Multi-Material Soft Bio-Inspired Whisker Sensor for Underwater-Induced Vortex Detection“ hielten sie ihre Erkenntnisse fest. Sie druckten vier künstliche Schnurrhaarmodelle mit einem Mehrkopf-3D-Drucker mit Polyurethan und Graphen.

Künstliche Sensore für Unterwasserroboter sehr hilfreich.
Die künstlichen Sensore sollen helfen, Unterwasserrobotern künftig bei einer besseren Positionssteuerung, Navigation und Objekterkennung zu helfen.“(Bild © Mary Ann Liebert, Inc.).

„Die vier Graphenmuster (in Abständen von 90°) am Polyurethanzylinder ermöglichen die Strömungserkennung in alle Richtungen (0-360°). Die Länge und der Durchmesser der PUR-Zylinder- und Graphenmuster betragen 160 × 8 mm bzw. 60 × 0,3 mm“, erklären die Forscher. „Die Leitfähigkeit des gedruckten Graphenmusters beträgt 0,6 Ω-cm. Bei einem maximalen Verformungsabstand von 5 mm in jeder Richtung (0-360 °) wird eine wesentliche Widerstandsänderung beobachtet (von 5,09 × 10 3  bis 6,03 × 10 8  Ω). Die Widerstandsänderung in vier Richtungen (oben, unten, links und rechts) wird in einer Unterwasserumgebung untersucht.“

Die Wirbel im und gegen den Uhrzeigersinn wurden erzeugt, indem eine künstliche, 3D-gedruckte Fischflosse verwendet wurde. Der hochsensitive Schnurrhaar-Sensor ist der erste 3D-Druck-Sensor aus Polyurethan und Graphen. Mit dem Dual-Extruder-3D-Drucker konnten sie den Sensor selbst drucken. Der erste Kopf wurde aus Polyurethane gedruckt, der zweite Kopf für die Graphenmuster aus Filament.

Die gedruckte Basis und die Muster wurden mit Kupferband verbunden, die Signaldrähte mit Kupferband gelötet. Eine abschließende 1 mm Wasserschutzpolyurethanschicht wurde tauchbeschichtet und mit UV-Licht gehärtet.

Der Praxistest

Die Forscher testeten die Sensoren und erfassten die Wirbel, indem sie die analogen Signale, die Widerstandsänderungen anzeigen, digitalisierten und an einen Mikrocontroller schickten. Die Schnurrhaar-Sensoren mit ihrer Empfindlichkeit und mechanischen Zuverlässigkeit erfüllten ihren Zweck. Das Design und die Herstellung war einfach, schnell, kostengünstig und problemlos in der kommerziellen Anwendung einsetzbar. Die Studie war insgesamt erfolgreich, wird aber dennoch weiterentwickelt.

Die Tests erfüllten ihren Zweck
Die aufwendigen Tests erfüllten ihren Zweck (Bild © Mary Ann Liebert, Inc.).

„Dieses Papier ist ein wunderbares Beispiel für bioinspirierte Soft-Robotik“, sagte Barry A. Trimmer, PhD, Chefredakteur von Mary Ann Liebert, Inc., der die Studie veröffentlichte. „Die Autoren haben Beobachtungen eines natürlichen Systems verwendet, um einen materialbasierten Sensor zu bauen, der auf Unterwasserrobotern für eine bessere Positionssteuerung, Navigation und Objekterkennung verwendet werden kann.“

Im Sommer 2017 wurde ein erstes Unterwasserseeboot aus dem 3D-Drucker vorgestellt. Sollte es Neuigkeiten von der JeJu-Universität geben, werden wir darüber berichten. Abonnieren Sie gerne unseren kostenlosen Newsletter und bleiben Sie auf dem Laufenden.

Mehr News:

Anzeige

3D-Drucker und 3D-Scanner schon ab 80,00 €:

Gutscheine und TOP-Angebote der 03. Kalenderwoche 2019

Diese Tabelle ist scrollbar (Pfeiltasten oder Touch verwenden) ►

GerätTypAktionspreisGutschein-Code oder Flash Sale (dann kein Code notwendig)Zum ShopLagerDetailsGültig bisRabattierte StückzahlShopping-Hinweis
Creality3D - Ender 33D-Drucker168,15 €

3DEnder12

kaufenChinaTestbericht28.02.201950Nur für DE, AT, CH
Alfawise U203D-Drucker250,32 €

AlfawiseU203D

kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Testbericht
31.01.201920Der rabattierte Preis wird erst im Warenkorb angezeigt!
Alfawise U303D-Drucker155,76 €

GB3DU30

kaufenChina- HOHE NACHFRAGE
Testbericht
31.01.2019156
Creality3D CR - 10S
* Upgrade Version
3D-Drucker288,51 €

Code fehlerhaft – wird geprüft

kaufenEUTestbericht15.02.2019121
JGAURORA A53D-Drucker244,26 €

GBJKA5

kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Testbericht
31.01.2019192
Tronxy X5S3D-Drucker226,56 €

GBX5S1123

kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Testbericht
31.01.201970- Lager EU (Fast-08/23) auswählen
Anet A63D-Drucker148,41 €Flash
Sale
kaufenEU- Schneller Versand aus EU
Testbericht
28.01.2019100
Creality3D - Ender 3 PRO3D-Drucker203,55 €

GBEnder3pro

kaufenChina- NEU
- Hohe Nachfrage/ Interesse
31.01.2019100
JGAURORA A5S3D-Drucker332,76 €

GBA5S11

kaufenChina28.01.2019100
Anet A83D-Drucker112,65 €

GB23CC4

kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!31.01.2019105
JGAURORA A5X3D-Drucker300,90 €Flash
Sale
kaufenEUTestbericht28.01.20199Der rabattierte Preis wird erst im Warenkorb angezeigt!
Tronxy X13D-Drucker92,93 €

GBTX123

kaufenEUTestbericht31.01.2019100
Geeetech A10M
* Multi-Color-3D-Drucker
3D-Drucker221,25 €Flash
Sale
kaufenChinaTestbericht28.01.201972
SparkMaker SLA UV3D-Drucker203,55 €

GBSparkMaker

kaufenChina- sehr günstiger Desktop SLA-3D-Drucker
- nur bei Gearbest
31.01.2019291
Creality3D CR-X3D-Drucker536,40 €

GBCRX1128

https://www.gearbest.com/3d-printers-3d-printer-kits/pp_009159444900.html?wid=1640583&lkid=17977235EU31.01.201950
Geeetech A303D-Drucker321,84 €

AdventA30

kaufenChinaTestbericht31.01.201920Nur für DE, AT, CH
Anet E123D-Drucker227,45 €Flash
Sale
kaufenEUTestbericht25.01.201944
Creality3D CR203D-Drucker334,35 €

AdventCR20

kaufenChina31.01.201920Nur für DE, AT, CH
KOHON KH013D-Drucker318,26 €

KOHON11

kaufenChina-Neu auf dem Markt31.01.2019100
Creality3D – Ender 33D-Drucker159,82 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- Bestes Preis-Leistungs-Verhältnis
Testbericht
Creality3D CR - 10
* 300 x 300 x 400 mm
3D-Drucker289,46 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEUTestbericht
- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Tevo Flash Standard
98% zusammengebaut
3D-Drucker254,39 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Alfawise U203D-Drucker237,87 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Tronxy X5S - 400
* 400 x 400 x 400 mm
3D-Drucker307,76 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Anet A83D-Drucker114,53 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina- TOPSELLER 2017
JGAURORA A53D-Drucker254,91 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Creality3D CR - 10S3D-Drucker356,00 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Tronxy X5S3D-Drucker261,14 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Anet E12
300 x 300 x 400 mm
3D-Drucker249,39 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Creality3D CR - 10
* 300 x 300 x 400 mm
3D-Drucker257,95 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina- gilt nur für DE,AT,CH
- extrem günstiger Preis
- sehr geringe Stückzahl!
Creality3D CR-X3D-Drucker623,00 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina- Rabattierter Preis wird erst im Warenkorb angezeigt
- TOPSELLER 2018
Anycubic Kossel3D-Drucker138,08 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Anycubic I3 MEGA3D-Drucker284,45 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- Rabattierter Preis wird erst im Warenkorb angezeigt
- schneller Versand aus der EU
- TOPSELLER 2018
Ciclop 3D-Scanner3D-Scanner82,55 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina- beliebt
Alfawise X6A3D-Drucker247,95 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Creality3D - Ender 23D-Drucker156,68 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Geeetech E1803D-Drucker205,43 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
HUAXU3D X23D-Drucker330,77 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina-Neu auf dem Markt
TEVO Tarantula3D-Drucker166,07 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Anet A63D-Drucker156,68 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
TEVO Tornado3D-Drucker297,83 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
JGAURORA A5S3D-Drucker265,95 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU
Geeetech A103D-Drucker171,99 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
JGAURORA A5X3D-Drucker307,99 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
ZONESTAR Z8XM2
Dual-Extruder
3D-Drucker326,15 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Anet E103D-Drucker237,35 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Alfawise U10
400 x 400 x 500 mm
3D-Drucker394,19 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina- Potenzial auf Topseller 2018
- großer Bauraum
TEVO Michelangelo3D-Drucker170,51 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
FLSUN FL - K Base3D-Drucker144,44 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Creality3D CR - 10mini3D-Drucker285,83 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Anet E103D-Drucker226,19 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Tronxy X13D-Drucker121,75 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Anycubic I3 MEGA3D-Drucker294,09 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Anycubic I33D-Drucker321,74 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Anet A43D-Drucker141,65 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Anet E23D-Drucker170,74 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tronxy X3S3D-Drucker320,77 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen

Tronxy X5
* Aluminium-Rahmen
3D-Drucker281,89 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tronxy X8
* 220 x 220 x 200 mm
3D-Drucker121,65 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tevo Tarantula
* Updated version
3D-Drucker171,65 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tevo Tarantula
* Aluminiumrahmen
3D-Drucker179,66 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
TEVO Tornado3D-Drucker318,39 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
TEVO Little Monster
* Delta-3D-Drucker
Delta-3D-Drucker726,84 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Ender3D-Drucker140,94 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
JGAURORA A3S3D-Drucker215,57 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenTestbericht
FLSUN S Complete3D-Drucker414,56 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
FLSUN i3 Plus
* Dual-Extruder
3D-Drucker240,44 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
FLSUN FL Q Cricket
* Delta-3D-Drucker
3D-Drucker286,88 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Easythreed E3D3D-Drucker108,32 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Lavewatch LW - 10A3D-Drucker339,93 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaNeu auf dem Markt

Regelmäßige Aktualisierung! Zuletzt in der KW 03 2019. Gutschein-Code funktioniert nicht? Hier melden

► Über 300 3D-Drucker ab 123,00 Euro kaufen.

Newsletter – 3D-Drucker-News per E-Mail:

Zur Anmeldung und Anmeldeinformationen