Sprunginnovation : Spinne springt weiter als Roboter

Forscher haben eine Spinne gegen eine achtbeinige Roboterkopie antreten lassen. Noch ist der künstliche Nachbau unterlegen (mit Video).

Springspinne beim Sprungversuch.
Springspinne beim Sprungversuch.Foto: Dr Mostafa Nabawy, the University of Manchester

Sie reckt ihre vorderen Beinpaare in die Luft, spannt eine Sicherheitsleine am Hinterleib, stößt sich mit den hinteren Beinpaaren kräftig ab: Springspinne "Kim" hüpft auf Kommando los und kann dabei eine Strecke überwinden, die sechs Mal länger ist als ihr eigener Körper, wie britische Forscher im Fachblatt «Scientific Reports» berichten. Sie haben die Sprungleistung der trainierten Spinne im Detail untersucht und basierend auf den Erkenntnissen einen Mikro-Spring-Roboter gebaut. Noch aber sei die Spinne der Technologie weit voraus.

Spinne springt sechs Mal so weit wie die eigene Körperlänge

"Kim" ist eine Springspinne der Art Phidippus regius, die in Teilen der USA sowie auf den Westindischen Inseln lebt. Mit einer Länge von durchschnittlich 12 (Männchen) bis 15 (Weibchen) Millimetern gehört sie zu den größten Vertretern der Familie der Springspinnen. Die Wissenschaftler um Mostafa Nabawy von der University of Manchester (Großbritannien) trainierten Kim darauf, von einer Plattform auf eine zweite zu springen und beobachteten das mit einer Hochgeschwindigkeitskamera. Außerdem untersuchten sie den Körperbau der Spinne im Detail in einem 3D-Computertomographen.

Sechs mal weiter als die eigene Körperlänge (bis zu 15 Millimeter) können Springspinnen hüpfen.
Sechs mal weiter als die eigene Körperlänge (bis zu 15 Millimeter) können Springspinnen hüpfen.Foto: Dr Mostafa Nabawy, the University of Manchester

Die Sprungleistung der Spinne sei erstaunlich, berichten die Forscher: Sie überspringe aus dem Stand eine Distanz von bis zu neun Zentimetern - etwa sechs Mal ihre Körperlange. Ein Mensch schaffe gerade mal das 1,5-Fache seiner Körperlänge. Die Wissenschaftler stellten bei ihren Tests fest, dass Kim lieber von oben nach unten springt als andersherum.

Spinnfaden dient der Stabilisierung des Fluges

Die Frage, ob sie ihre Beinmuskulatur mit hydraulischem Druck, also Flüssigkeitsdruck, unterstützt, konnten die Forscher nicht abschließend klären. "Unsere Untersuchung legt nahe, dass Kim zwar ihre Beine hydraulisch bewegen kann, aber sie braucht die zusätzliche hydraulische Kraft nicht zwingend, um ihre außergewöhnliche Sprungleistungen zu erzielen", erläutert Mitautor Bill Crowther. Der Seidenfaden, den sie vor dem Absprung spannt, diene eventuell nicht nur der Sicherung, sondern auch der Stabilisierung im Flug, berichten die Forscher weiter.

Der von den Forschern in gleicher Größe wie die Spinne gebaute Mikro-Roboter erhob sich in Flugexperimenten stabil in die Luft. Die Leistungs- und Steuerungselektronik könne mit der Natur jedoch noch nicht mithalten. (dpa)

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