Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Ze komen: zachte robots met slim schakelend materiaal

Voor het eerst is een materiaal ontwikkeld dat meerdere, geheel verschillende mechanische eigenschappen kan aannemen en hiertussen kan schakelen. Leids natuurkundige Martin van Hecke en collega’s publiceren hun resultaten op 2 oktober in Physical Review Letters.

Het materiaal heeft een zorgvuldig ontworpen patroon van ongelijke gaten.
Het materiaal heeft een zorgvuldig ontworpen patroon van ongelijke gaten.

Programmeerbare materie

Onderzoek naar metamaterialen, materialen met verschillende eigenschappen, is sterk in opkomst. Er zijn inmiddels ook andere mechanische metamaterialen gemaakt, maar het ontwerp van Van Hecke en zijn collega-natuurkundigen Bastiaan Florijn en Corentin Coulais is het eerste mechanisch materiaal dat kan schakelen. Van Hecke, hoogleraar Organisatie van de wanordelijke materie, stelt: ‘Ons werk opent de mogelijkheid voor het ontwerpen van een breed scala aan programmeerbare materie.’

 

Elastisch en plastisch

Het nieuwe, rubberen materiaal kan variëren van elastisch (stuiterend) tot plastisch (dempend), en ook van normaal elastisch (bij druk duwt het in) tot abnormaal (bij hoge druk zet het uit). Het materiaal bestaat uit elastische rubberplaten met een zorgvuldig ontworpen patroon van ongelijke gaten en kan schakelen door het regelen van de druk op het materiaal. Metamaterialen danken hun bijzondere eigenschappen aan hun structuur. Een ander voorbeeld zijn de recent ontwikkelde ‘onzichtbaarheidsmantels’.

Materiaal 2
Het rubberen materiaal is breed toepasbaar.

 

Zachte robots mogelijk

Het rubberen materiaal van de Leidse onderzoekers kan heel breed worden toegepast, zoals voor schakelbare geluid- en schokdemping. Van Hecke: ‘Dit is bijvoorbeeld interessant voor de automotive industrie. Daarnaast zijn er ook toepassingen voorstelbaar voor high-tech kleding en zelfs voor het ontwikkelen van zachte robots: de slimme, zachte materialen kunnen zowel de motoren, sensoren als het skelet van een nieuw soort robots vormen.’

 

Conferentie Vertrouwen in robots

Op 2 oktober vindt in Den Haag de U-meet conferentie ‘Vertrouwen in robots’ plaats. In de zorgsector wordt al gebruik gemaakt van robots en dat zal toenemen. Wat voor technische, ethische, en sociale vragen brengt die ontwikkeling met zich mee? Op de conferentie spreken wetenschappers van de Universiteit Leiden, TU Delft en Erasmus Universiteit.

 

YouTube-filmpje van een zachte robot die onderzoekers van Harvard ontwikkelen