Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

Een nieuw materiaal voor soft robots kan zichzelf repareren. Kleine beschadigingen zoals scheurtjes en sneeën verdwijnen als sneeuw voor de zon als het materiaal verwarmd wordt. Voor soft robots is dit materiaal erg handig.

Als je even moest huiveren toen in bovenstaand filmpje in de robotvinger werd gesneden, dan is dat minder gek dan je misschien denkt. We kunnen meeleven met robots. Zo was er online al een discussie over een filmpje waarin een hondachtige robot wordt geschopt. En onlangs bleek dat we robots die “mankementen” hebben sneller sympathiek vinden dan een “perfecte” robot. Toch hoef je je om deze robothand geen zorgen te maken. Het materiaal waar de hand van is gemaakt herstelt zich vanzelf als het een temperatuur bereikt van 80 graden Celsius.

Diels-Alder-reactie

Het polymere materiaal gaat bij opwarming een sterke organische reactie aan. Dit wordt ook wel de Diels-Alder-reactie genoemd. De moleculen van het materiaal hechten zich bij deze opwarming zo stevig aan elkaar dat het materiaal weer als nieuw lijkt. Voor soft robots is dit een handige eigenschap. Soft robots worden vaak ingezet op plekken waar ze snel kunnen beschadigen en waar ze lastig te repareren zijn.

Flexibel en stevig materiaal

Naast deze zelfhelende eigenschap, wilden de onderzoekers het materiaal flexibel en stevig maken. Het moet namelijk voor verschillende doeleinden worden gebruikt. Om dit te demonstreren ontwierpen de onderzoekers, naast de robothand, ook een robotgrijper – waarbij het materiaal stevig genoeg bleek om objecten mee vast te grijpen – en een robotspier.

Soft robot materiaal 3 op een rij

Robotspier op lucht

Vooral die spier is interessant, omdat het vaak een uitdaging is om de mechaniek van een ‘soft-robot’ ook van zacht materiaal te maken. De ‘spier’ werkt op lucht. Opgeblazen trekt hij samen, ontsnapt de lucht dan ontspant hij zich weer. Hiervoor is zelfhelend materiaal erg handig. De luchtdruk in de spier moet behouden blijven en een klein scheurtje in het materiaal kan al fataal zijn. Denk bijvoorbeeld maar eens aan een luchtbed waar een sneetje in zit. Volgens de onderzoekers herstelt het materiaal zich zo sterk dat het de luchtdruk, na beschadiging, weer aankan.

Materiaal is recyclebaar

De laatste eis die de onderzoekers aan hun materiaal stelden is dat het recyclebaar moet zijn. Ze zeggen dit vooral te doen met het oog op de toekomst. Ze verwachten dat binnen aanzienlijke tijd soft robots uit het laboratorium ontsnappen en steeds meer zullen opduiken in het dagelijks leven. Door voldoende verhitting kan het materiaal weer bewerkbaar worden en gebruikt worden voor andere toepassingen, wat in een maatschappij die zich steeds meer richt op recycling natuurlijk een must is. Nu maar hopen dat deze robots geen wraakgevoelens mee geprogrammeerd krijgen.

Bron: Credit: Terryn et al., Sci. Robot. 2, eaan4268 (2017)