Klettern wie Spiderman auf rauem Grund

Forscher von der chinesischen Zhejiang University wandeln auf den Spuren vom Spiderman: Sie haben eine Saugglocke mit Wasserdichtung entwickelt, mit der Menschen – oder Roboter – wie Spiderman an rauen Mauern hinauf klettern können.

Bislang funktionierten Saugglocken nur auf sehr glatten Oberflächen wie Glas. „Das schwierigste Problem sind Vakuumlecks, durch die die Haftung versagt“, schreiben die Wissenschaftler um Xin Li und Kaige Shi von der Zhejiang University im Online-Fachmagazin „Physics of Fluids“ über ihre Erfindung. Denn gerade auf rauen Oberflächen kann wegen ihrer vielen Unebenheiten relativ leicht Luft unter eine Saugglocke gelangen – herkömmliche Saugglocken funktionierten auf ihnen nicht.

Dafür, dass die Saugglocken haften können, sorgt ein schnell rotierender Wasserstrom zwischen der Oberfläche und der Saugglocke. Auf diese Weise funktioniert er praktisch wie eine Wasserdichtung, die sich flexibel auch an raue Oberflächen anpasst und so den Druckunterschied am Rand des Vakuumbereichs ausgleicht. Damit hält die Saugglocke beispielsweise auch auf einer gewöhnlichen Betonwand dicht.

Wasserverbrauch soll verringert werden

„Es gibt verschiedene Anwendungen für dieses Design, aber wir denken, kletternde Roboter werden die nützlichsten sein“, erklärt Li. Dies wurde von den Wissenschaftlern bereits getestet: So konnte ein 16,5 Kilogramm schwerer Roboter eine Nutzlast eine unebene Fliesenwand hinauftragen. Die höchstmögliche Nutzlast war laut den Forschern 43,5 Kilogramm. Ein knapp 68 Kilogramm schwerer Mann konnte mit zwei tellergrossen Hafteinheiten eine Wand hinaufklettern. Im Vergleich zu anderen Kletterrobotern hätten die von ihm und seinen Kollegen entwickelten Hafteinheiten eine „überraschend bessere Performance“ sagt Li.

Ein praktisches Problem ist allerdings noch der Wasserverbrauch. Dieser ist zurzeit so hoch, dass der Kletterroboter über einen dünnen Schlauch mit Wasser versorgt werden muss. Deshalb wollen Li und sein Team nun versuchen, den Verbrauch zu senken, damit ein Roboter auch längere Zeit mit einem selbst mitgeführten Wasservorrat auskommen kann. (mai/mgt)