Laut Innovation von MIT-Wissenschaftlern wachsen Kräfte und die Beweglichkeit nimmt zu
Nachdem Forscher des Massachusetts Institute of Technology (https://www.mit.edu/ ) (MIT) bereits künstliche naturidentische Muskeln entwickelt haben, folgen nun synthetische Sehnen (https://news.mit.edu/2025/artificial-tendons-give-muscle-powered-robots-boost-1201), die die Kräfte der künstlichen Muskeln auf Systeme wie Robotergreifer übertragen. Durch die Kombination von im Labor gezüchteten Muskeln mit synthetischen Skeletten sind bereits zahlreiche muskelbetriebenen Krabbel-, Lauf-, Schwimm- und Greifroboter gebaut worden. Doch sie kommen bisher nicht an die Beweglichkeit und die Kraft ihrer natürlichen Vorbilder heran.
Kunstsehnen aus Hydrogel
Die neuen Sehnen bestehen aus robustem und flexiblem Hydrogel. Die MIT-Forscher haben die gummibandartigen Sehnen mit einem im Labor gezüchteten Muskel verbunden und so eine “Muskel-Sehnen-Einheit” geschaffen. Danach ist das Ende der künstlichen Sehne mit den Fingern eines Robotergreifers verbunden worden. Beim Anregen des Muskels zur Kontraktion, zogen die Sehnen die Finger des Greifers zusammen. Das ging dreimal schneller als ohne die neuartigen Sehnen. Zudem üben die Finger eine 30 Mal größere Kraft aus.
Laut den Entwicklern lässt sich ihre Muskel-Sehnen-Einheit wie ein universelles Konstruktionselement in eine Vielzahl von Biohybrid-Roboter-Designs integrieren. “Wir führen künstliche Sehnen als austauschbare Verbindungselemente zwischen Muskelaktuatoren und Roboterskeletten ein. Eine solche Modularität könnte die Entwicklung einer Vielzahl von Roboteranwendungen erleichtern – von mikroskopischen chirurgischen Instrumenten bis hin zu adaptiven, autonomen Erkundungsmaschinen”, sagt MIT-Forscherin Ritu Raman.
Aktuatoren kaum miniaturisierbar
Die MIT-Wissenschaftler sind Vorreiter auf dem Gebiet der Biohybrid-Robotik. Sie konzentrieren sich darauf, synthetische, strukturelle Roboterteile mit lebendem Muskelgewebe als natürliche Aktuatoren zu kombinieren. “Die meisten Aktuatoren, mit denen Ingenieure normalerweise arbeiten, lassen sich nur sehr schwer klein bauen. Ab einer bestimmten Größe funktioniert die grundlegende Physik nicht mehr. Das Schöne an Muskeln ist, dass jede Zelle ein unabhängiger Aktuator ist, der Kraft und Bewegung erzeugt. So könnte man im Prinzip wirklich kleine Roboter bauen”, so Raman.
Gezüchtete Muskeln haben noch weitere Vorteile. Sie können durch Training stärker werden und sich bei Verletzungen auf natürliche Weise heilen. Aus diesen Gründen stellen sich Raman und andere vor, dass muskulöse Droiden eines Tages ausgesandt werden, um Umgebungen zu erkunden, die für Menschen zu abgelegen oder zu gefährlich sind.
