Vaporgeactiveerde grijper toont geavanceerde mogelijkheden in zachte robotica aan

AmsterdamWetenschappers van de King Abdullah University of Science and Technology in Saudi-Arabië hebben een kleine machine ontwikkeld die reageert op chemische dampen. Deze innovatieve machine kan een knikker oppakken en weer laten vallen. Zonder dure materialen kan het verschillende taken uitvoeren. Het onderzoek werd op 12 juli gepubliceerd in het tijdschrift Chem.

De meeste zachte actuatoren kunnen slechts één type beweging uitvoeren, zoals buigen, strekken of draaien. Dit apparaat valt op doordat het zowel kan buigen als strekken wanneer het aan damp wordt blootgesteld. Deze eigenschappen maken het uniek.

• Reageert op verschillende dampen.
• Kan voorwerpen grijpen en loslaten.
• Gemaakt van een polymatrix met moleculaire kooien.
• Gebruikt de organische verbinding ureum.
• Vormt meerdere waterstofbruggen.

Wanneer de machine in contact komt met aceton damp, pakt de klauw een rode katoenen bal op en plaatst deze voorzichtig in een doos. Bij blootstelling aan ethanol damp haalt de klauw de bal weer uit de doos. In tegenstelling tot metalen of plastic apparaten, is deze klauwmachine flexibel en kan verschillende taken uitvoeren. Deze aanpasbaarheid is essentieel voor toepassingen in precisielandbouw, diepzeeonderzoek en draagbare technologie.

De sleutel tot dit apparaat ligt in het materiaal. Het polymeer bevat moleculaire structuren die gemaakt zijn van ureum. Omdat ureum veel waterstofbruggen kan vormen, kan het van vorm veranderen. Dit maakt het mogelijk om de eigenschappen van het materiaal nauwkeurig te beheersen. Door het type en de hoeveelheid damp aan te passen, kunnen onderzoekers complexe bewegingen in de actuator programmeren.

Lees ook:

Vandaag · 13:54

Oude kaas onthult geheime oorsprong van kefir

Dr. Niveen M. Khashab, hoogleraar scheikunde aan KAUST, leidde het onderzoek. Zij legde uit dat het materiaal van vorm kan veranderen door moleculaire interacties, iets wat zeer geavanceerd is gezien de grootte. Dit soort vermogen is nog niet eerder waargenomen. Het apparaat bewoog op een complexe manier, waaronder buigen, uitrekken en terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm.

De onderzoekers zullen vervolgens onderzoeken hoe efficiënt de grijpmachine energie verbruikt. Ze zullen zijn vermogen om elektrische signalen te genereren controleren. Dit kan bijdragen aan de ontwikkeling van flexibele draagbare elektronische apparaten. Hun doel is om de prestaties van de actuator te verbeteren.

Dit onderzoek kan leiden tot meer flexibele en veelzijdige robots. Het gebruik van eenvoudige materialen om complexe taken uit te voeren is van groot belang. Dit zou nieuwe ontwikkelingen kunnen brengen op gebieden zoals medische apparaten en industriële automatisering. We zouden efficiëntere, kosteneffectieve en flexibelere robots kunnen zien. Deze grijpmachine is een veelbelovende vooruitgang in zachte robotica.

De King Abdullah Universiteit voor Wetenschap en Technologie (KAUST) heeft dit onderzoek gefinancierd.