EO

Materiaal zonder hardware reageert op prikkels van buitenaf

16 oktober 2019 om 13:23 uur

Onderzoekers van Carnegie Mellon University hebben een zacht materiaal ontwikkeld dat zichzelf vervormt in reactie op invloeden van buitenaf. En dit zonder externe hardware. Dit biedt kansen op het gebied van zachte robotica, draagbare technologieën en mens / machine-interfaces.


De bevindingen zijn gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences.


"Het is niet alleen thermisch en elektrisch geleidend, het is ook intelligent", zegt Carmel Majidi, de universitair hoofddocent werktuigbouwkunde die het Soft Machines Lab leidt bij Carnegie Mellon. "Net zoals de mens zich terugtrekt bij het aanraken van iets heets of scherps, detecteert het materiaal aanraking, verwerkt die informatie, en reageert op zijn omgeving zonder externe hardware. Omdat het neuraalachtige elektrische paden heeft, is het een stap dichter bij kunstmatig zenuwweefsel."


Majidi is een pionier in het ontwikkelen van nieuwe materiaalklassen voor gebruik in zachte materie engineering en zachte robotica. Zijn onderzoeksteam heeft eerder geavanceerde materialen gemaakt met behulp van vervormbare vloeibare metalen micro- en nanodruppeltjes van galliumindium. Dit is de eerste keer dat zijn laboratorium deze techniek combineert met vloeibare kristalelastomeren (LCE's).


LCE's zijn als de vloeibare kristallen die worden gebruikt in platte beeldschermen, maar onderling verbonden als in rubber. Omdat ze bewegen wanneer ze worden blootgesteld aan hitte, zijn ze veelbelovende als vervormend materiaal; helaas missen ze de elektrische en thermische geleidbaarheid die nodig is voor de activering van het vormgeheugen. Hoewel stijve vulstoffen kunnen worden opgenomen om de geleidbaarheid te verbeteren, verslechteren deze de mechanische eigenschappen en de vormveranderende eigenschappen van LCE's. De onderzoekers overwonnen deze uitdagingen door het vloeibare metaal gallium indium te combineren met de LCE's om een zacht, rekbaar composiet met ongekende multifunctionaliteit te creëren.

 

Schade

Een ander belangrijk kenmerk van het materiaal is de veerkracht en de reactie op schade. "Schadedetectie gaat een stap verder dan bij eerdere vloeibare metaalcomposieten," verklaarde postdoc en hoofdauteur Michael Ford. "Omdat de schade nieuwe geleidende sporen creëert die vorm-morphing kunnen activeren, reageert de composiet uniek op schade."


Door de hoge elektrische geleidbaarheid van het materiaal kan de composiet communiceren met traditionele elektronica, dynamisch reageren op aanraking, en van vorm veranderen. Hij kan worden gebruikt in elke toepassing die rekbare elektronica vereist: gezondheidszorg, kleding, draagbare computerapparatuur, hulpapparatuur en robots en ruimtevaart.

 

Gerelateerd nieuws

Deep drone acrobatiek

Deep drone acrobatiek (video)

Een aan de Universiteit van Zürich ontwikkeld navigatiealgoritme stelt drones in staat uitdagende acrobatische manoeuvres te leren. Autonome quadcopters kunnen met simulaties worden getraind om hun snelheid,…

Een nieuw alternatief voor tandwielaandrijving

Delftenaar lanceert alternatief voor tandwielaandrijving

Spin-off IMSystems van de TU Delft heeft een alternatief ontwikkeld voor tandwielaandrijving: de Archimedes Drive. Uitvinder en CEO Jack Schorsch: “Het transmissiesysteem brengt efficiënter kracht over, in kleiner…

Primeur: grondradar brengt ondergrondse Romeinse stad volledig in kaart

Primeur: grondradar brengt ondergrondse Romeinse stad in kaart

Archeologen uit Gent en Cambridge zijn er voor het eerst in geslaagd om met behulp van een geavanceerde grondradar (GPR) een complete kaart te maken van een ondergrondse stad. De techniek zorgt voor een doorbraak in het…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuwe kleine transponderschakelaar CTM

De nieuwe CTM is heel klein en is geschikt voor elke radius vanaf slechts 15cm. Toch is het een volwaardige PL e - Cat....

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

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

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

14 juli 2020, online

Hannover Messe Digital Days

Een digitaal overzicht van actuele ontwikkelingen op het gebied van industrie, energie en logistiek en...

11 augustus 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

11, 12 , 18, 19 augustus 2020

19 augustus 2020, Vianen

Machineveiligheid in een dag

Meer agendapunten »