Volgens een groep wetenschappers in Australië is de toekomst van robotica gebaseerd op hydrogels. Ze hebben een materiaal gemaakt dat geleiachtig is, maar toch de sterkte en duurzaamheid hebben van de echte menselijke huid, ligamenten en botten.
De studie “Sterke, zelfherstellende hydrogels die supersnel van vorm kunnen veranderen” dat is gepubliceerd in Advanced Materials door Zhen Jiang, Broden Diggle, India CG Shackleford en Luke A. Connal van Australian National University, legden de details uit.
“In veel sciencefictionfilms zien we hoe het meest complexe werk wordt gedaan door kunstmatige humanoïde robots. Ons onderzoek heeft een belangrijke stap gezet om dit mogelijk te maken ”, zei materiaalingenieur Zhen Jiang.
Moderne materialen zijn echter nog verre van perfect. Sommige zijn bestand tegen mechanische belasting, andere hebben het vermogen zichzelf te herstellen, terwijl andere vormen onthouden of van kleur veranderen. De nieuwe ontwikkeling combineert deze en vele andere kenmerken en opent de wereld van de toekomst voor de hele industrie.
Kunstmatig vlees kan van vorm veranderen, net als menselijke spieren
Het gemaakte materiaal heeft een aantal hoofdkenmerken: het is extreem duurzaam en kan van vorm veranderen, net als de menselijke spieren Chemische reacties in de nieuwe hydrogel verlopen zeer snel. Dus als de tegenhangers 10 minuten nodig hebben om de last op te tillen, kunnen apparaten die hydrogel gebruiken dit in 10 seconden doen. Het is gemakkelijk te vervaardigen. Het kan snel en goedkoop worden gemaakt. Naast dit alles zal de specialist in de toekomst nog meer ongelooflijke eigenschappen aan de hydrogel geven met behulp van verschillende polymeren.
De sleutel tot dit baanbrekende nieuwe materiaal is de temperatuurstijging. Door dunne films van hydrogel te maken, verwarmden de onderzoekers ze om hun vorm te veranderen. Na terugkeer naar de oorspronkelijke temperatuur bleef de vorm hetzelfde. Dit is mogelijk door het gebruik van de formule van koolstof-stikstof-hydrogel.
Volgens experts zorgt blootstelling aan temperatuurveranderingen ervoor dat de hydrogel als een kunstmatige spier kan functioneren. En dankzij de hoge duurzaamheid kan hij zware lasten heffen.
Dit werd in het artikel uitgelegd als “De voordelen van het gebruik van zo’n multifunctionele hydrogel worden verder aangetoond door het vermogen om zware voorwerpen op een omkeerbare en herhaalbare manier op te tillen na thermische stimulus.”
Wetenschappers hopen dat het nieuwe materiaal toepassing zal vinden in robotica. Momenteel wordt er gewerkt aan het omzetten van de hydrogel in een soort inkt voor 3D-printers.