Een robot met een zelfherstellende huid

Een snee, een spierscheur of zelfs een breuk, van al deze verwondingen kunnen mensen op termijn zelf herstellen. Aan de VUB zoekt men naar dezelfde soort van zelfhelende eigenschappen voor de schadegevoelige soft robots. Seppe Terryn licht toe: "Vergelijk zelfherstellende materialen gerust met onze huid. Als we ons kwetsen met een scherp mes, starten in ons lichaam meteen allerlei processen om de wonde te genezen. Het bloed stolt, het immuunsysteem wapent zich tegen infecties en nieuwe huidcellen doen de wonde dichtgroeien. Zelfhelende materialen doen iets soortgelijks. Als ze beschadigd raken, herstellen ze zich onder invloed van licht of warmte tot ze hun oorspronkelijke staat hebben bereikt. Ze worden nu al gebruikt in coatings van bepaalde (dure) wagens die krassen automatisch wegwerken. Maar ook voor soft robots bieden ze een interessante oplossing."

Terryn ontwikkelde daarom een speciaal materiaal dat bestaat uit rubberachtige polymeren met een ingebouwde helende capaciteit die in werking treedt na opwarming. "Het polymeer is op microscopisch niveau te vergelijken met een 3D spinnenweb. Als de robot zichzelf snijdt, breekt het web. We kunnen het herstellen door het polymeer op te warmen tot 80 graden Celsius. Bij die temperatuur komen er knooppunten in het spinnenweb los en verhoogt de mobiliteit van het polymeer, waardoor de snee zich vult. Wanneer het materiaal terug afkoelt, vormt het spinnenweb zich opnieuw en is de kwetsuur verdwenen. Na veertig minuten is de breuk gedicht en na een nachtje is de robot zo goed als nieuw. Dankzij deze oplossing is een kapotte robot geen ramp meer, wat vandaag door ingewikkelde reparaties nog wel het geval is", legt Terryn uit.

De onderzoeker testte zijn zelfhelende materie op drie kwetsbare onderdelen van soft robots: een grijper, een robothand en een kunstmatige spier. In deze veerkrachtige, op luchtdruk werkende onderdelen werden gecontroleerd beschadigd aangebracht. Wat blijkt? De realistische schade kon volledig worden hersteld, zonder zwakke plekken achter te laten en vervolgens konden de robots hun taken weer volledig opnemen.