Geïnspireerd door de monarchvlinder ontwikkelden Duitse wetenschappers buigzame robotvleugels die geen brandstof of batterijen nodig hebben, maar bewegen dankzij magnetische velden.

Onbemande voertuigen hebben nog altijd het nadeel dat deze brandstof of elektriciteit nodig hebben om zich te verplaatsen. Wetenschappers van de TU Darmstadt en het Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf ontwikkelden daarom buigzame robotvleugels die reageren op een extern magnetisch veld van zo’n zeshonderd keer het aardmagneetveld, oftewel meer dan dertigduizend microtesla. Daarin wapperen ze net als vlindervleugels dankzij de magnetische deeltjes die ze bevatten.

Strekken en terugbuigen

Voor de fabricage van hun buigzame robotvleugels lieten de wetenschappers zich inspireren door de monarchvlinder. Die legt jaarlijks bijna vijfduizend kilometer af tussen Canada en Mexico. Dit houdt de vlinder vol door de vleugels actief te strekken en passief te laten terugbuigen.

Aderstructuren

Dit energiezuinige mechanisme bootsten de wetenschappers na met twaalf verschillende ge-3D-printe vleugelontwerpen. Met experimenten en simulaties testten de Duitsers de wendbaarheid en efficiëntie van hun ontwerpen. Zo bepaalden ze het vervormingsgedrag en de spanningsverdeling onder specifieke krachtbelastingen. Die experimenten toonden aan dat grotere vleugels met aderstructuren het gemakkelijkst buigen en het langst meegaan.

Insecten monitoren

Na verder onderzoek hopen de wetenschappers dat hun gevleugelde robots op magnetische miniatuurvelden kunnen worden ingezet om luchtkwaliteit te meten of bestuivende insecten te monitoren. Ze zien ook toepassingen in rampgebieden, maar wat de vlindertjes daar precies zouden kunnen betekenen, blijft ongewis.

Foto: TU Darmstadt