Er is een uitgebreid onderzoek gaande naar de ontwikkeling van nieuwe aandrijfmaterialen, specifiek om te worden gebruikt in robots. Die robots worden meestal motorisch aangedreven, maar motoren maken het systeem omvangrijk en complex te bedienen.

Ondernemer en marketeer Kashyap Vyas schrijft op interestingengineering.com over een nieuw materiaal dat in de toekomst kan worden gebruikt als aandrijving – denk in dit geval aan kunstmatige spieren! – voor micro- en biomimetische robots. (Even voor je opgezocht: ‘Biomimetica is de wetenschap en de kunst van het imiteren van de beste biologische ideeën in de natuur om menselijke toepassingen uit te vinden, te verbeteren en duurzamer te maken.’)

Een team van werktuigbouwkundigen van de Universiteit van Hong Kong introduceert een revolutionair materiaal dat kan worden aangedreven door zichtbaar licht, elektriciteit en andere stimuli zoals hitte en vochtigheid, zonder dat daar extra fabricageprocedures voor nodig zijn. Het nieuwe materiaal, nikkel hydroxine-oxyhydroxine genaamd, reageert ogenblikkelijk op die prikkels en produceert een kracht die overeen kan komen met 3000 keer het eigen gewicht. Dit nieuwe materiaal maakt de aandrijving van robots een stuk minder moeilijk.

Samenstelling
Ten opzichte van bestaande en dure materialen die door licht worden aangedreven, bestaat het nieuwe nikkel hydroxyde-oxyhydroxide materiaal voornamelijk uit nikkel. Dat vermindert de materiële kosten beduidend. Volgens het onderzoek, kost een typische actuator niet meer dan omgerekend € 0,44 – per cm2 en is gemakkelijk te fabriceren.

Het vermogen van het nieuw gevonden materiaal wordt bijvoorbeeld gedemonstreerd door het te integreren in een ‘mini-robotarm’, bestaande uit twee actuators. Op het moment dat deze verlicht wordt, is die arm gemakkelijk in staat om een object van 50 keer zijn eigen gewicht te tillen.
Door de revolutionaire capaciteiten van het materiaal, kan het in de toekomst worden gebruikt verschillende toepassingen, bijvoorbeeld om micro-robots te ontwikkelen voor reddingsoperaties.

Natuur nabootsen
Met de intrinsieke eigenschappen van dit materiaal is het ook mogelijk is om kunstmatige spieren te ontwikkelen die vergelijkbaar zijn met de skeletspieren van zoogdieren. Het onderzoek opent ook nieuwe mogelijkheden voor nadere bestudering van licht-geïnduceerde bediening door toepassing van hydroxide-oxyhydroxides, een onderzoek dat blijkbaar nooit eerder is uitgevoerd.

Deze opmerkelijke studie stond onder leiding van professor Alfonso Ngan, die samenwerkte met een team van onderzoekers van de afdeling Werktuigbouwkunde van de Universiteit van Hong Kong. Het onderzoek werd onlangs gepubliceerd in het Journal of Science Robotics.

De meest uitgebreide versie van het verhaal door de Hong Kong University – want je bent natuurlijk net zo nieuwsgierig geworden als wij, hebben we voor je te downloaden gezet.

[download id=”8892″]