Ontwikkeld flexibel materiaal dat opspringt als een sprinkhaan

Ingenieurs van de Universiteit van Colorado Boulder en het California Institute of Technology (Caltech

) hebben een ongebruikelijk plastic materiaal ontwikkeld.Bij verhitting buigt en springt hij op als een sprinkhaan, zonder extra invloeden van buitenaf. De ontwikkeling kan worden gebruikt om veerkrachtige zachte robots te maken.

De onderzoekers bestudeerden hoe debij verhitting vloeibaar kristal elastomeren vormen. Dit is een materiaalklasse die een geharde en elastische versie is van vloeibare kristallen. In plaats van de verwachte vormverandering, sprong de plaat tijdens het experiment gewoon op en viel van de tafel.

Observatie (boven) en simulatie van verwarming (onder) bij het springen van een LCD-elastomeer. Afbeelding: Hebner et al., Science Advances

Nadere analyse bracht de reden hiervoor aan het lichtspontane beweging. De film, die qua dikte vergelijkbaar was met de contactlens die tijdens het experiment werd gebruikt, bestond uit drie lagen. Bij verhitting krimpen de bovenste twee lagen sneller dan de onderste. Als gevolg hiervan vervormt de film geleidelijk en heeft de neiging de vorm van een kegel aan te nemen.

Naarmate de materiaalspanning toeneemt, wordt deze kegeldraait zich om, raakt het oppervlak en stijgt scherp de lucht in. In een reeks experimenten toonden de onderzoekers aan dat de film in slechts 6 ms naar een hoogte stijgt die 200 maal zijn eigen dikte bedraagt. Ingenieurs ontdekten ook dat door de structuur van het materiaal te beheersen, het kan springen als het wordt afgekoeld, in plaats van dat het wordt verwarmd en in de gewenste richting wordt gericht.


Experimenteer met stuiterfolie. Video: Universiteit van Colorado Boulder

De auteurs van de ontwikkeling zijn van mening dat deze technologie tijdens de ontwikkeling kan worden gebruikt om de bewegingen en sprongen van zachte en flexibele robots te besturen.

Lees verder:

Verborgen kolonie pinguïns per ongeluk ontdekt op ruimtebeelden

Een gigantische zonnevlek draait zich naar de aarde. Het is met het blote oog te zien

Zie hoe een bladloos vliegtuig vliegt. Zijn snelheid overschrijdt 900 km/h