Thunfischen auf die Flosse geschaut
Michael Triantafyllou ist ein Pionier in der Entwicklung von Robotern, die von Fischen und anderen Meereslebewesen inspiriert sind. Der MIT-Professor wird am kommenden Montag in Zürich die Aurel-Stodola-Vorlesung halten.
Thunfische sind die Sportwagen unter den Fischen: Wissenschaftlern zufolge können sie dank ihres stromlinienförmigen Körpers und des starken Schlags ihrer Schwanzflosse in gut zehn Sekunden auf bis zu 50 Kilometer pro Stunde beschleunigen. Ähnlich kräftig ist Robotuna, ein Unterwasserroboter, den Forschende am MIT in den 1990er-Jahren nach dem Vorbild von lebenden Thunfischen entwickelten. Robotuna setzte damals Massstäbe für Unterwasserroboter in Sachen Wendigkeit und Energieeffizienz. Der Thunfischroboter wurde 1995 von der Zeitschrift «Scientific American» als wissenschaftlicher Höhepunkt des Jahres ausgezeichnet, heute ist er im Londoner Science Museum ausgestellt.
Dem Entwickler von Robotuna, Michael Triantafyllou, Professor für Meerestechnologie am MIT, verleiht das Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik (D-MAVT) dieses Jahr die Aurel-Stodola-Medaille. Der in Griechenland geborene Wissenschaftler wird aus diesem Anlass am kommenden Montag an der ETH Zürich die Stodola-Vorlesung halten (siehe Kasten).
«Vater der modernen Biomimetik»
«Michael Triantafyllou ist der Vater der modernen Biomimetik und ein Pionier in der Entwicklung von Meereslebewesen-inspirierten Ingenieuranwendungen», sagt Jürg Dual, Professor für Mechanik und Experimentelle Dynamik und Vorsteher des D-MAVT. Seine Arbeit zeichne sich durch eine ausserordentliche Originalität und Kreativität aus. Und als Brückenbauer zwischen Grundlagenforschung und ingenieurwissenschaftlichen Anwendungen sei er im Geist mit Aurel Stodola verwandt, dem früheren ETH-Professor und Namensgeber der Vorlesung.
Sowohl bei Robotuna als auch bei seinem späteren Robopike, einem künstlichen Hecht, ging es Tirantafyllou darum herauszufinden, wie Meereslebewesen aus den Strömungen, Wellen und Wirbeln des Wassers Energie gewinnen können und diese für ihre eigene Fortbewegung nutzen können. Von den Thunfischen und Hechten sowie ihren Roboter-Gegenstücken ist bekannt, dass sie deshalb so stark beschleunigen können, weil sie die von ihnen selbst verursachten Wirbel für ihre Fortbewegung nutzen: Wenn die Fische sich bewegen, entstehen Wirbel, die vom Körper zu den Flossen geleitet werden. Mit jedem Flossenschlag stossen sie sich auch an diesen Wirbeln ab.
Roboter mit bioinspirierter Sensortechnologie
Tirantafyllou, der Wissenschaftler im Schnittbereich zwischen Fluiddynamik und Robotik, möchte nicht nur verstehen, wie sich Meereslebewesen und Strömungen im Wasser gegenseitig beeinflussen, sondern diese Erkenntnisse für den Menschen nutzbar machen. Von seinen Arbeiten beeinflussen liessen sich beispielsweise australische Ingenieure, die einen von der Schwanzflosse eines Hais inspirierten Stromgenerator für Meereskraftwerke entwickelten.
Und in seinen jüngsten Forschungsprojekten geht er der Frage nach, wie Meereslebewesen Strömungen wahrnehmen und darauf reagieren. Dank bioinspirierter Sensortechnologie sollen Unterwasserroboter und Schiffsantriebe noch energieeffizienter werden. In seinem Vortrag an der ETH Zürich wird Michael Triantafyllou dieser aktuellen Forschung einen Schwerpunkt widmen.
Aurel-Stodola-Vorlesung 2014
Mit der jährlich stattfindenden Aurel-Stodola-Vorlesung wird an das Leben und Werk von ETH-Professor Aurel Stodola erinnert, der im frühen 20. Jahrhundert mit seiner Arbeit über technische Thermodynamik eine ganze Generation von Ingenieuren beeinflusst hat. Neben den bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der energieerzeugenden Maschinen ging Stodola auch als Erfinder der ersten mechanischen Prothese, des sogenannten Stodola-Arms, in die Geschichte ein. Für die Aurel-Stodola-Vorlesung lädt das Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik Persönlichkeiten ein, die aufgrund ihrer Leistung im Bereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik eine internationale Ausstrahlung haben.
Michael S. Triantafyllou: Biomimetic „survival“ hydrodynamics and flow sensing
Montag, 5. Mai 2014, 14.00-15.15 Uhr
ETH Zürich, Hauptgebäude, Semper-Aula (G 60), Rämistrasse 101, Zürich
Die Vorlesung ist öffentlich und der Eintritt frei.