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3D gedruckter Roboterfisch zu Forschungszwecken

Ein Forschungsteam auf Tandon School of Engineering in New York und die Universität Politecnico di Torino in Turin haben zusammen einen 3D gedruckten Zebrafisch entwickelt. Die Herausforderung bestand hauptsächlich in der Entwicklung der Mechanik für den den nur rund 7 Zentimetern großen Roboterfisch. 

Natürlich werden Zebrafische nur zwischen 4 und etwa 6.4 Zentimeter groß, der für das Projekt entwickelte Fisch hat eine Größe von 6.6cm. Schon beim Design des Fisches mussten sich die Forscher einige Tricks einfallen lasse um die notwendige Elektronik und Mechanik in den 3D gedruckten Fischkörper einbetten zu können. In einem Versuch wurde sogar getestet welchen Widerstandkoeffizient der gedruckte Fische bei verschiedenen Geschwindigkeiten besitzt. Mit einem Laser und einer High-speed Kamera wurden die Bewegungen der Flosse aufgezeichnet, um mehr darüber zu lernen.

Weiters wurde untersucht wie die Dicke der Verbindung der Rückenflosse und die Bewegungsgeschwindigkeit der Flosse sich auf das Schwimmverhalten auswirkt. Im großen abschließenden Test wurde Verbindungsstärken von 0.75 bis 1.15mm und Bewegungsfrequenzen von 1 bis 8 Herz getestet. Damit alle Roboterfische den selben fairen Start haben wurde ein 3D gedruckter Greifer eingesetzt.

Abschließend beschreiben die Forscher das die Miniaturfische hauptsächlich durch 3D Druck Technik und CAD-Systeme möglich gemacht wurden und das sie so mit zwei Parametern experimentieren konnten.  Formeln zur Berechnung wurden aufgestellt und anschließend durch praktische Experimente überprüft.

The flexibility offered by 3D-printing production and computer-aided design can be leveraged to easily construct prototypes with different characteristic dimensions and given swimming performance, by simply scaling the original fish design

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