Vloeibaar kristalpolymeer verplaatst zich en grijpt objecten

Eline Feenstra

2019-12-06 08:59:08

kristalpolymeer, conditionering

Onderzoekers zijn erin geslaagd om een vloeibaar kristalpolymeer te laten bewegen en vast te laten houden aan een object van een specifieke kleur.

Het belletje hoeft maar een seconde te gaan en Diesel vliegt al overeind. Half struikelend en kwispelend rent hij de kamer rond op zoek naar eten. Met het kwijl al druipend langs zijn bek is Diesel het ultieme voorbeeld van een Pavlovreactie: een onvrijwillige reflex op een specifieke prikkel.

Al eerder slaagden onderzoekers erin om zo’n zelfde vorm van conditionering toe te passen bij materialen. Biologische materialen zijn in staat om iets te leren en gestuurd te worden door eerdere ervaringen. Zo werd een vaste gel zo geconditioneerd dat het vloeibaar werd bij de aanwezigheid van licht. Nu hebben de onderzoekers een vloeibaar kristalpolymeer geleerd om te kunnen bewegen en vast te houden aan een specifieke kleur.

Lees ook:

Training

Hoewel het polymeer in eerste instantie niet op licht leek te reageren, veranderde dit over tijd. Gedurende zijn ‘training’ leerde het materiaal om te bewegen en objecten vast te pakken met behulp van een lichtbron. Het gebruikte plastic bevatte vloeibare kristalmoleculen, waarbij de positionering van de moleculen bepalend is voor de flexibiliteit en het vermogen om te transformeren.

Om iets te kunnen leren, is er geheugen nodig. Wanneer het materiaal wordt verhit, dringt de chemische kleurstof aan het oppervlakte door in de rest van het materiaal, waardoor het ‘geheugen’ zich vormt. De kleurstof beïnvloedt vervolgens hoe het materiaal zich gedraagt. Verschillende kleuren reageren op verschillende golflengtes van licht, wat tot andere responsen kan leiden. Maar wat hebben we hier nou uiteindelijk aan?

Soft-robotica

Volgens de onderzoekers zou deze bevinding goed toegepast kunnen worden binnen de zachte robotica, een vertakking van robotica die zich bezighoudt met het construeren van robots van materialen die vergelijkbaar zijn met die in levende organismen. Robots zijn vaak hardhandig met een slechte fijne motoriek. Voor sommige taken is er echter een softere aanpak nodig. Hier komt de soft-robotica om de hoek kijken.

Verder hebben traditionele robots een grote batterij of stroomkabel nodig. Binnen de soft-robotica wilt men proberen om een lichtgewicht robot te creëren die van buitenaf te besturen is, bijvoorbeeld door middel van licht. Voor de bekledingsmaterialen zou het eveneens handig kunnen zijn om bij verschillende condities, andere functies te hebben.

Naast licht kunnen materialen ook beïnvloed worden door andere soorten stimuli, zoals chemicaliën of een elektrisch/magnetisch veld. Dat wordt de volgende uitdaging van de onderzoekers.

Bronnen: Matter, EurekAlert!

KIJK 12-2019Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK







De nieuwste editie!

Editie 1-2020




Meer Filmpjes