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JKU-Physiker will Roboter aus Wasser formen

LINZ. 1,5 Millionen Euro für fünf Jahre erhielt Martin Kaltenbrunner für sein Forschungsprojekt. Er will Mensch und Maschine verbinden.

JKU-Physiker will Roboter aus Wasser formen

Martin Kaltenbrunner leitet das JKU-Labor für weiche Elektronik. Bild: Schwarzl

Bei Robotern denken die meisten Menschen an harte und steife Maschinen, die nicht viel mit menschlichen Eigenschaften gemeinsam haben. Bei Martin Kaltenbrunner ist das anders. Dem Physiker kommen bei Robotern Gedanken an intelligente und anpassungsfähige Systeme, die sich mit Menschen verbinden – und die zum Großteil aus Wasser bestehen. "Weiche Materie" heißt der wissenschaftliche Fachausdruck, mit dem sich Kaltenbrunner beruflich beschäftigt.

Kaltenbrunner ist 34 Jahre alt, kommt aus Grünau im Almtal und forscht an der Linzer Kepler-Uni. Er ist assoziierter Professor am Institut für Technologie und leitet das Labor für weiche Elektronik. In den nächsten fünf Jahren brechen spannende Zeiten für den Physiker an. Denn der Europäische Forschungsrat (ERC) unterstützt den Oberösterreicher und seine sechs Forscherkollegen mit einem Stipendium in der Höhe von 1,5 Millionen Euro. Der ERC vergibt jedes Jahr Stipendien an Spitzenforscher, die am Beginn ihrer Karriere stehen und an Forschungsprojekten arbeiten, die das Potenzial haben, zu bahnbrechenden Ergebnissen zu führen.

Der Oktopus als Vorbild

Worum geht es in Kaltenbrunners Projekt? Ihm schwebt der Bau "weicher" Roboter mit elastischen Batterien und Lichtsensoren vor. Diese sollen selbst sehen, was sie greifen. Grundbestandteile der Roboter sind so genannte Hydrogele. Das sind chemische Stoffe, deren Moleküle unter Wasser größer werden, ohne ihren Zusammenhalt zu verlieren. Es entsteht eine dehnbare, elastische Masse. Beispiele von Hydrogelen sind etwa plastische Implantate oder weiche Kontaktlinsen. Hydrogele seien weder fest noch flüssig, sagt Kaltenbrunner. Manche seien so weich wie Hirngewebe, andere so zäh wie Sehnen und Knorpel.

Um sein Projekt voranzutreiben, holt sich Kaltenbrunner Tipps aus der Natur. "Man muss davon ausgehen, dass es bei Millionen Evolutionsjahren einiges gibt, an dem man sich orientieren kann." Vor allem der Oktopus hat es ihm angetan. "Der hat bis auf den Schnabel nichts Hartes an sich." Kaltenbrunner fasziniert, dass es dem Meeresbewohner gelinge, seinen Körper so zu verformen, dass er etwa in ein schmales Glas passe. Eigenschaften wie die flexible Form will der Physiker auch auf Roboter übertragen. "Wir nehmen uns auch Krebse und Muscheln als Vorbilder. Manche haften selbst unter Wasser an beliebigen Oberflächen."

Generelles Ziel des Projekts sei es, Hydrogele mit verschiedenen Materialien zu kombinieren, um damit die Basis für intelligente Systeme zu schaffen. Diese Verbindungen könne man künftig etwa in der Medizintechnik, in der Pharmazie oder in der Gesundheitskontrolle einsetzen, ist Kaltenbrunner überzeugt. Man könne etwa künstliche Haut herstellen oder Herzschrittmacher mit Implantaten ersetzen.

Voll des Lobes für den Physiker ist JKU-Rektor Meinhard Lukas. "Martin Kaltenbrunner ist ein Magier der weichen Materie. Er macht Wasser formbar." Kaltenbrunners Forschung könne die Medizintechnik und die Robotik revolutionieren, so Lukas.

Martin Kaltenbrunner im Porträt: Ritterschlag für den Spitzenforscher

 

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Artikel Martin Roithner 01. September 2017 - 00:05 Uhr
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