EO

Nieuwe kunststof gaat aan de wandel als er licht op schijnt (video)

29 juni 2017 om 11:02 uur - Eindhoven

Onderzoekster Anne Hélène Gélébart toont het wandelmachientje dat is gebaseerd op het mede door haar ontwikkelde materiaal. (foto: Bart van Overbeeke)

Wetenschappers van TU Eindhoven en Kent State University hebben een materiaal ontwikkeld dat onder invloed van licht gaat golven en zich zo kan voortbewegen. Ze klemden hiervoor een strookje van dit nieuwe polymeer in een rechthoekig framepje, en bij belichting gaat dit geheel vanzelf aan de wandel. Dit apparaatje, met de afmeting van een paperclip, is 's werelds eerste wandelmachientje dat licht direct omzet in voortbeweging, simpelweg aangedreven door één vaste lichtbron.


De maximum snelheid is ongeveer de snelheid van een rups, zo'n halve centimeter per seconde. Opmerkelijk is dat het machientje de andere kant op kruipt als het wordt omgedraaid; dus als het licht op de andere kant van het strookje komt. Volgens de onderzoekers zou hun vinding mogelijk kunnen dienen voor transport van kleine objecten in moeilijk bereikbare plaatsen en voor het schoonhouden van oppervlakten zoals zonnecellen. Dit laatstgenoemde demonstreren ze door zandkorrels op het strookje te leggen, die vervolgens door de golvende beweging ervan worden afgevoerd. Het mechanisme is zo krachtig, dat het strookje een object dat veel groter en zwaarder is, heuvelop kan transporteren.

 

Schaduw

Het nieuwe materiaal dankt zijn beweeglijkheid aan het feit dat, onder invloed van licht, de ene kant ervan krimpt onder en de andere uitzet. Daardoor gaat het bij belichting bol staan. Die vervorming verdwijnt direct zodra het licht weg is. Hoewel het strookje er transparant uitziet, absorbeert het materiaal het gebruikte violette licht nagenoeg volledig, waardoor erachter een schaduw ontstaat.

 

Continue golfbeweging

Het wetenschappelijk team, onder leiding van hoogleraar Dick Broer van de TU Eindhoven, wist met dit ‘zelf-schaduwende' effect een continue golfbeweging te creëren. Ze klemden een strookje van het materiaal in een framepje dat korter is dan het strookje zelf, waardoor het al direct bol staat. Ze zetten er vervolgens schuin van voren geconcentreerd led-licht op. Het belichtte deel van het strookje bolt nu naar beneden, waardoor een kuil ontstaat in de strook. Hierdoor komt het volgende stuk van de strook in het licht te liggen, enzovoorts. Op deze manier verplaatst de kuil zich naar achteren en ontstaat de continue golfbeweging, die het geheel laat ‘lopen', weg van het licht. Als de andere kant van het materiaal naar boven ligt, dan beweegt de golf in de andere richting en loopt het machientje naar het licht toe.

 

Terugbuigen

Deze beweging van het materiaal kreeg de onderzoekers voor elkaar met ‘liquid crystals' (bekend van de LCD's). Ze verwerkten een snel-reagerende lichtgevoelige variant in een vloeibaar-kristalpolymeer. Zo creëerden ze een materiaal dat instant vervormt als het belicht wordt, en ook direct weer terugbuigt als het licht verdwijnt.

 

 

 

De onderzoekers publiceren hierover in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Het artikel is getiteld "Making waves in a photoactive polymer film", (DOI 10.1038/nature22987). De auteurs zijn Anne Hélène Gélébart1, Dirk Jan Mulder1, Michael Varga2, Andrew Konya2, Ghislaine Vantomme1, Bert Meijer1, Robin Selinger2 en Dick Broer1

1) TU Eindhoven,

2): Kent State University.

Het empirische onderzoek vond plaats Eindhoven; het bijbehorende theoretisch model werd ontwikkeld in Kent, Ohio. Het onderzoek is mogelijk gemaakt mede dankzij subsidies van de Nederlandse onderzoeksfinancier NWO en van de European Research Council.

 

Gerelateerd nieuws

zorgrobot

Vlaamse zorgrobot werkt samen met zorgverleners (video)

Imec staat mee aan de wieg van de eerste zorgrobot die gericht en persoonlijk kan samenwerken met rusthuisbewoners. De zorgrobot werd gedemonstreerd bij de presentatie van de resultaten van het imec.icon-project Wonder,…

stoma

Op plantenblad geprinte sensor geeft watertekort aan

Engineers van het Massachusetts Institute of Technology hebben sensoren ontworpen die op het blad van een plant geprint kunnen worden. Deze sensoren kunnen vervolgens aangeven wanneer de plant water nodig heeft. Deze…

fotonica

Elektronica en fotonica op één chip

Elektronica en licht gaan in het standaard productieproces niet goed samen op een chip. Toch is promovendus Satadal Dutta van de Universiteit Twente erin geslaagd, een lichtverbinding te leggen in het hart van een chip.…

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Product van de maand

RSS
Lichtschermen PSENopt slim – Beveiliging voor krappe ruimtes

Pilz breidt zijn aanbod lichtschermen uit met de familie PSENopt slim. Deze lichtschermen zijn met hun smalle formaat...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

21 november 2017, Evoluon Eindhoven

Constructeursdag 2017

Deze editie staat in het teken van smart industry

23 november 2017, Amersfoort

Toxicologie

Giftige stoffen: van blootstelling tot risicoschatting

23 november 2017, Amersfoort

Opgeruimd denken en dan schrijven voor ingenieurs

Training wordt verzorgd door: PAO Techniek en Management Postbus 5048, 2600 GA Delft Tel: ...

Meer agendapunten »