*wild mit der Hand herumfuchtel*
Die Lichter gehen an und ab, flackern, wechseln die Farbe.
*mit der zweiten Hand auch fuchtelnd*
Alle Glühbirnen explodieren und die Mikrowelle geht an.
Ehhm… also so war das nicht ganz geplant, habe es vermutlich wiedereinmal übertrieben. Nunja, herzlich willkommen und Grüezi zur dritten Ausgabe von Perma-Tech! Heute geht es um die Frage: “James Bond als Jedi: möglich oder nicht?”

 

Selbstfaltende Origamidrohne

Aus diversen Agentenfilmen kennt man sie schon: kleine, mückengrosse Drohnen, welche die Gegend ausspionieren und Audio und Video übertragen. Manchmal explodieren sie auch oder werden als Mücke angesehen und zerklatscht. Das Forschungsteam um Shuhei Miyashita vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Technischen Universität München haben eine winzig kleine Drohne entwickelt (1.7 Quadratzentimer), die nur aus einem dünnen Papier besteht. Der Trick daran: die Drohne faltet sich selber zusammen!

selbstfaltende drohne magnet - Origami Robot, Google ATAP's Project Soli

(a) Die drei verfügbaren Modelle in ungefaltetem und gefaltetem Zustand: im Wasser abbaubares, leitendes un in Aceton abbaubares Modell (von links nach rechts. (b) Ein Modell auf der Hand bei der Bewegung mit Angabe der benötigten Zeit für die Fortbewegung.

Die Faltung wird durch Wärmeinduktion bei 65°C gestartet. Durch asymmetrische Einbuchtungen auf der Oberfläche im Vergleich zur Unterseite faltet sich das Material ungleichmässig und die Drohne wird innerhalb von 47 Sekunden zusammengefaltet. Fortbewegen tut sich die Drohne mittels eines alternierenden, externen Magnetfelds, welches von 4 Elektromagneten unter dem Tisch mit 4 verschiedenen, alternierenden Phasen erzeugt wird. Dieses Feld hat zur Folge, dass jeweils die Front und dann das Heck der Drohne den Boden berührt, welches die Fortbewegung antreibt. Der Magnet auf der Vorderseite reagiert dann auf das Magnetfeld und fungiert als Steuerung und Beschleunigung.

Die Drohne kann herumwabbeln (auch auf dem Arm!), schwimmen, Gegenstände verschieben und tragen. Das i-Tüpfelchen ist dann, dass man das gute Stück einfach in Wasser oder Aceton legen kann, es löst sich auf und hinterlässt nur den Magneten (dies benötigt aber einige Minuten).

Das ganze sieht amüsant aus, ja schon fast süss, wenn sich das kleine Stück Papier durch einen Berg von Schaumstoff gräbt. Solche Drohnen, mit aufgemalten Gesichtern wären DER Verkaufsschlager, wenn man nur nicht noch die Elektromagneten dazu benötigt… Aber bald wird das garantiert auch mit on-board Power möglich sein. Go Science!

 

Google ATAP’s Project Soli

Dass Google ein hauseigenes “epic shit”-Entwicklerteam hat, sollte eigentlich niemanden erstaunen, aber mit Project Soli hat Google’s Advanced Technology and Projects group (ATAP) einen grossen Schritt in die Zukunft getätigt.

Mit Project Soli werden unsere Hände selbst zur Benutzeroberfläche von Geräten und werden somit von “hands-on” Berührungen und Anwendung befreit. Das Resultat ist ein futuristisches Gefühl, wenn man Geräte steuert, ohne sie aber tatsächlich zu berühren.

atap project soli - Origami Robot, Google ATAP's Project Soli

Eine der vielen Beispielapplikationen von Project Soli aus dem Vorstellungsvideo.

Um solche Befehle zu registrieren, benötigte man einen Sensor, welcher Bewegungen im Submillimeterbereich und überlappende Finger in 3D erkennen kann. Idealerweise gibt es diese Technologie schon und sie heisst Radar – nur sind die bisherigen Modelle viel zu gross für z.B. eine Uhr. Google ATAP hat daraufhin einen Radar entwickelt, der klein genug ist, um ihn in kleine, tragbare Geräte einzubauen. Soli ist eine eigene neue Kategorie von Interaktionssensoren und läuft mit 60GHz. Er ist fähig mit bis zu 10’000 FPS Bewegungen der Finger zu messen, mit einer Geschwindigkeit und Auflösung, die bis jetzt nicht möglich gewesen ist.

Die Funktionsweise in einem Satz eklärt: Soli beleuchtet die ganze Hand mit einem breiten Radarstrahl und analysiert die Handkonstellation durch die Änderungen der zurückkommenden Signale über die Zeit. Im Unterschied dazu besitzt ein normaler Radar nur einen einzelnen zurückkommenden Ping von einem Objekt – was die Analyse einer ganzer Hand unmöglich machen würde. Der erste Prototyp aus Silikon schafft es auf eine Grösse von 5x5mm und wurde in nur 10 Monaten entwickelt.

Diese Technologie lässt diverse Jedi- und Zaubererträume aus der Kindheit wieder aufleben: man kommt nach Hause und wedelt mit der Hand, die Tür geht auf, eine weitere Bewegung und sie schliesst sich wieder. Später kann man vermutlich sein ganzes Haus über ein Gadget am Arm (Google Soli Watch anyone?) steuern und man hat dann tatsächlich einen triftigen Grund, sich eine “Smart Watch” zu kaufen. Nur… wie stehts mit der Dauerbestrahlung durch einen Radar mit 60GHz? Die WHO hat Informationen zu den Gesundheitsimplikationen von Radarstrahlung, was wir aber nicht wissen, ist mit was für einer Frequenz Soli strahlt – sind es die 60GHz oder sind es weniger? Laut der WHO sind die Radarstrahlen hoher Frequenzen viel weniger schädlich als diejenigen von niedriger Frequenzen. Aber ich bin mir sicher, dass dies ausgiebig geprüft wird, bevor Soli massentauglich sein wird.

 

Quellen
An Untethered Miniature Origami Robot that Self-folds, Walks, Swims, and Degrades
Project Soli

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