Die Fortschritte in der Robotik sind zwar bemerkenswert, jedoch bleibt es nach wie vor eine Herausforderung, Maschinen das Empfinden von Gefühlen zu ermöglichen. Egal ob es sich um Wärme oder Schmerz handelt, Empfindungen sind bislang menschlich. Dennoch arbeiten einige daran, diese Erfahrungen auch auf Roboter zu übertragen. Forscher der Northeast Normal University in China sind auf einem vielversprechenden Weg, dies zu realisieren.

Wie im Bericht von Interest Engineering erwähnt, entwickelten sie einen elektronischen „Schmerznerv“, der flexibel und gelartig ist. Dieser Nerven ist in der Lage, Druck in unterschiedlichen Intensitäten zu empfinden und könnte Maschinen Reflexe verleihen, die denen des Menschen ähnlich sind.

Empfindlichkeit und Regeneration

Bei der Entwicklung dieser robotischen Nerven stützten sich die Forscher auf Memristoren, elektronische Bauelemente, deren Widerstand von ihrer Vergangenheit abhängt. Diese Eigenschaft ist bedeutend, da menschliche Neuronen sich an frühere Reize erinnern. Die Empfindlichkeit gegenüber Schmerz ist ebenfalls von diesen Erfahrungen abhängig.

Während die meisten Memristoren zwischen zwei Zuständen (aktiviert oder deaktiviert) wechseln, gilt dies nicht für die von den Forschern verwendeten. Sie funktionieren wie ein Dimmer und bieten 16 Niveaus, von denen jedes einer unterschiedlichen Schmerzintensität entspricht (von völliger Abwesenheit bis leicht, moderat und intensiv).

Durch diese Technik werden die Schmerznerven empfindlicher, nachdem sie „verletzt“ wurden, und sie können sich sogar selbst reparieren, wenn sie mit der von den Forschern entwickelten Gelatine beschädigt werden. Diese Gelatine wird durch das Kochen von Kollagen gewonnen und kann sich regenerieren, wenn auch nicht wie lebende Organismen, da sie erhitzt werden muss. Genauer gesagt, muss sie auf eine Temperatur von 60°C gebracht werden, um sich neu zu bilden. Diese hohe Temperatur können Roboter aushalten, während lebende Organismen damit nicht umgehen können.

Reflexe auslösen

Mit dieser Entdeckung verfolgen die Forscher nicht unbedingt das Ziel, Robotern das Empfinden von Schmerz zu ermöglichen. Ihr Hauptanliegen ist es, die Sicherheit und Haltbarkeit der Maschinen zu verbessern. Diese robotischen Nerven könnten theoretisch dazu verwendet werden, Reflexe auszulösen.

Dank der Gelatine und des Memristors sind die Nerven in der Lage, physische Kraft in elektrischen Strom umzuwandeln, was eine Reaktion wie die Aktivierung eines Muskels hervorrufen kann. Dieses System wurde von den Forschern getestet, indem es mit dem Ischiasnerv einer Maus verbunden wurde, was eine muskuläre Reaktion auslöste, ähnlich einem natürlichen Reflex, und zwar ohne Eingreifen des Gehirns.

Roboter könnten auf die gleiche Weise reagieren, indem sie einen Körperteil von einer Schmerzquelle wegziehen, ähnlich wie Menschen, und sich damit schützen. Möglicherweise könnten diese Nerven den Robotern auch ermöglichen, zu lernen, was gefährlich ist oder nicht, ähnlich wie Menschen in ihrer Kindheit Lernprozesse durchlaufen.