Die Natur machts vor Unterwasserantrieb aus dem 3D-Drucker

Redakteur: Silvano Böni

>> Die Natur macht erfinderisch: Beim Bau eines lautlosen Antriebssystems für Boote und Wassersportgeräte diente der Oktopus Forschern als Vorbild. Das Besondere: Der Antrieb lässt sich kostengünstig mit einem 3D-Drucker in einem Arbeitsgang herstellen.

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Vier elastische Kunststoffbälle pumpen Wasser und sorgen so für den erforderlichen Vortrieb. Das Antriebssystem wurde mit dem generativen Fertigungsverfahren FDM hergestellt.
Vier elastische Kunststoffbälle pumpen Wasser und sorgen so für den erforderlichen Vortrieb. Das Antriebssystem wurde mit dem generativen Fertigungsverfahren FDM hergestellt.
(Bild: Fraunhofer IPA)

Oktopoden – auch als Kraken oder Tintenfische bekannt – gelten als die intelligentesten wirbellosen Tiere, man bezeichnet sie auch als die «Weisen der Meere». Sie sind lernfähig, können Dosen öffnen und sogar Muster unterscheiden. Clever verhalten sie sich auch, wenn ein Feind naht. Während sie sich normalerweise mit ihren acht Armen über den Meeresboden bewegen, flüchten sie bei Gefahr mit dem Kopf voran, indem sie das Rückstossprinzip anwenden. Dabei nehmen die Weichtiere Wasser in ihrer Mantelhöhle auf und verschliessen diese dann durch Zusammenziehen der Ringmuskeln. Anschliessend pressen sie das Wasser mit hohem Druck durch einen Trichter heraus. Der dabei entstehende Rückstoss drückt den Oktopus in entgegengesetzter Richtung vorwärts. Durch Verändern der Trichterstellung kann der Krake gezielt seine Fortbewegungsrichtung steuern.

Von der Natur inspiriert

Dieses intelligente Rückstossprinzip der Oktopoden stand Forschern des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA beim Entwickeln eines Unterwasserantriebs Pate. «Kraken nutzen diese Art der Fortbewegung hauptsächlich für eine plötzliche schnelle Flucht. Das System ist zwar einfach, aber effektiv. Die Oktopoden können damit über kurze Strecken enorm beschleunigen», sagt Andreas Fischer, Ingenieur am IPA in Stuttgart. «Wir haben das Antriebsprinzip in unsere Unterwasseraktoren integriert: Vier elastische Kunststoffbälle mit einem mechanischen Innenleben pumpen Wasser und sorgen so für Vortrieb.»

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