Door een klein beetje stroom door de flexibele robotspieren te sturen, komen deze mechanische vlindertjes, bladeren en bloem tot leven.
Een simpel, dun strookje papierachtig materiaal, lijkt het op het eerste gezicht. Maar schijn bedriegt. Als de stroomknop om gaat, laat de flinterdunne, zachte robotspier zijn kunsten zien. De soepele bewegingen van de mechanische vlindertjes, bladeren en narcis lijken behoorlijk op hun natuurlijke tegenhangers. Weinig schokkerigs aan deze ‘robotdans’.
Lees ook:
Soepele spieren
We zien steeds meer zachte robots, die met hun soepele huid pal tegenover hun zware, glimmende, mechanische tegenhangers staan. Maar met alleen een soepel exterieur ben je er nog niet. Als je die vult met rigide, mechanische spieren, zogeheten actuatoren, raak je namelijk direct weer een deel van die flexibiliteit kwijt.
Daarom ontwikkelden onderzoekers van het Korea Advanced Institute of Science and Technology, kortweg KAIST, dunne, zachte robotspiertjes. Ze maakten een set vlinders, blaadjes en een bloeiende narcis (zie onderaan). Die souplesse danken ze aan MXene (uitspraak: maxien), een flinterdun materiaal dat heel goed stroom geleidt.
Crosslink
In eerste instantie brachten de onderzoekers een laagje MXene aan op een kant van een dunne strook flexibel polymeer. Door daar vervolgens elektriciteit doorheen te laten lopen, wisten ze de strip te laten buigen. Helaas is MXene zelf niet erg flexibel wat ervoor zorgde dat er bij elke beweging beetjes van het materiaal afsnipperde.
Om dat tegen te gaan, paste het team zogenaamde vernetting toe. Bij dit proces, ook wel crosslinking genoemd, hechten polymeren via ionbindingen aan elkaar. Het resultaat was een samengesteld materiaal dat snel vouwt bij zelfs een klein beetje stroom én relatief lang intact blijft. Na vijf uur van continue beweging, zagen de onderzoekers geen vermindering in kracht of geleidbaarheid.
Mooi is het bewegelijke trio zeker, maar de toepassing van de zachte robotspier reikt volgens de onderzoekers verder dan deze natuurlijk uitziende ‘kunststukjes’. Met name de wereld van de biomechanica moet in de toekomst baat hebben bij het flinterdunne spiertje, stellen ze.
De bevindingen werden gepubliceerd in vakblad Science Robotics.
Bronnen: Science Robotics, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), New Atlas
Beeld: KAIST
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!