Wetenschappers hebben minuscule, vliegende robots ontwikkeld die niet worden aangedreven door een motor, maar door geluidsgolven.

Wie een piepkleine robot wil maken, loopt al snel tegen een probleem aan. Zo’n apparaat heeft een motor en batterij nodig, en die componenten hebben een aanzienlijk gewicht en formaat. Ze beperken dus hoe klein je de robot kunt maken.

Wetenschappers proberen dit probleem te omzeilen door robots aan te drijven zonder motor (waardoor ook geen batterij nodig is). Eerder schreven we bijvoorbeeld al over een drone die vloog met behulp van magneten. Zwitserse wetenschappers hebben nu een andere methode bedacht. In het vakblad Science Advances beschrijven ze hoe ze hun robots laten vliegen met geluidsgolven.

Lees ook:

• Deze kleine drone maakt net als vleermuizen gebruik van echolocatie
• Deze drone kan landen op een pick-uptruck die 110 km/uur rijdt

Flessenmuziek

De onderzoekers maakten hiervoor gebruik van een natuurkundig verschijnsel dat Helmholtz-resonantie heet. Dit heb je zelf waarschijnlijk ook wel eens ervaren: wanneer je over de opening van een leeg of bijna leeg flesje blaast, ontstaat er een kenmerkend en eentonig geluid. Door het blazen gaat de lucht in en rond de hals van de fles trillen. De lucht in de fles werkt daarbij als een soort veer, waardoor de trillingen worden versterkt en er geluidsgolven ontstaan.

De wetenschappers hebben minuscule flesjes (resonatoren) verwerkt in hun robots. Wanneer geluidsgolven de lucht in deze kleine holtes laten trillen, komt de lucht de hals uit als een geconcentreerde straal. De lucht die de hals weer ingaat is juist meer verspreid. Deze onbalans genereert een stuwkracht die kleine apparaten kan aandrijven.

Minuscule vliegmachines

De onderzoekers bouwden eerst bootjes van zo’n 5 centimeter lang. Deze bootjes hadden drie resonatoren die allemaal op een andere geluidsfrequentie reageerden en in verschillende richtingen stonden. Door het geluid van een nabije speaker aan te passen, konden ze de boten naar links, naar rechts of recht vooruit laten bewegen.

Vervolgens creëerden ze twee verschillende vliegende robots. Deze waren veel kleiner, enkele millimeters lang. De eerste gebruikte een resonator om lucht naar beneden te blazen en vloog daardoor omhoog – een beetje zoals een raket. De andere had rotorbladen met resonatoren erop en vloog als een soort helikopter. De bladen maakten 13.000 omwentelingen per minuut.

De minuscule vliegmachines werden aangedreven door ultrasone frequenties die voor mensen niet hoorbaar zijn. Daarnaast kunnen de robots volgens de onderzoekers zelfs nog kleiner worden gemaakt.

Deze studie was vooral een demonstratie van een nieuwe manier om extreem kleine robots aan te drijven. Hoe deze techniek in de toekomst gebruikt kan worden, is nog niet helemaal duidelijk. Een mogelijke toepassing is het gebruik van zeer kleine robots voor inspectie of het uitvoeren van metingen op moeilijk bereikbare plekken. Ook medische toepassingen zijn denkbaar.

Bronnen: EFPL, Science Advances

Openingsbeeld: 2026 EPFL/MICROBS/CC-BY-SA 4.0