Bekijk desktop versie

 4856

Wie zijn wij?

Wie zijn wij?De Nederlandse Vereniging voor Doelmatig Onderhoud (NVDO) is dé toonaangevende brancheorganisatie die middels belangenbehartiging, kennisoverdracht en netwerken ondersteuning biedt aan bedrijven en personen die bij de besluitvorming op het gebied van Beheer en Onderhoud/Asset Management betrokken zijn en daarmee de Nederlandse...

Lees verder

Geleidend materiaal herstelt zichzelf

Zaterdag, 02 juni 2018 03:22
Geleidend materiaal herstelt zichzelf





Zacht, buigzaam, geleidend, maar toch sterk en bij beschadiging zelfherstellend: een dergelijk materiaal hebben onderzoekers van de Carnegie Mellon University College of Engineering uit het Amerikaanse Pittsburgh ontwikkeld en getest. Het kan nut hebben in robotica en elektronica met stroom- en datavoorzieningen die onder extreme (beweeg)omstandigheden moeten kunnen blijven functioneren.

Het zelfherstellende materiaal bestaat uit een composiet van elastomeren (rubberachtige polymeren), polyelektrolyte (geladen) gels en druppeltjes vloeibaar metaal als geleider voor elektrische stroom.

Nieuwe verbindingen
Als het materiaal mechanisch beschadigd wordt, komen de ijzerdruppels los van elkaar en wordt de geleiding onderbroken. Maar door de vloeibare vorm weten andere ijzerdruppels elkaar weer te vinden, zodat nieuwe geleidende verbindingsbanen ontstaan en de elektriciteit weer kan stromen. Zo repareert het materiaal zichzelf.


Composiet met geleidende metaaldeeltjes (links) die zorgen voor een verbinding (midden). Na doorboring van het materiaal (rechts) vindt de stroom direct zijn weg via een andere verbinding, in dit geval om het gat heen (bron:  Carnegie Mellon University College of Engineering).

Het materiaal is uitgetest met een quadruped robot, waarvan de 4 beweegbare pootjes gemaakt zijn van het nieuwe materiaal. Een microprocessor stuurt elk pootje afzonderlijk aan, via geleidende banen in het materiaal voor stroomtoevoer. De materiaalkundigen publiceerden hun resultaten in vakblad Nature Materials.

Gaten, krassen en uitrekken
Eerst stansten de onderzoekers gaatjes in geleidende banen. Hoewel deze verbindingsbanen onderbroken werden, bleef de geleidbaarheid aanwezig, want de 4 pootjes bleven bewegen.
Vervolgens brachten de onderzoekers loodrecht op de banen met een scherp mes krassen aan. Dat maakte dat de elektrische weerstand slechts licht toenam. Ook wanneer het materiaal flink werd uitgerekt, bleef het elektrische circuit bestaan.

Geleidbaarheid bleef
De quadruped bleef na de ernstige beschadigingen gewoon in dezelfde richting doorlopen. Volgens de onderzoekers is dit te danken aan het feit dat het geleidende materiaal het circuit zelf snel herstelde. Banen werden weliswaar onderbroken, maar de stroom vond vanzelf een andere weg, zodat de elektrische geleidbaarheid op peil bleef. Dergelijke banen zijn van belang omdat ze zorgen voor de stroomvoorziening of datavoorziening voor cruciale onderdelen van robots en elektronica.

Toepassingen
De onderzoekers verwachten toepassingen van dit materiaal in bijvoorbeeld de ‘zachte’, natuurgeïnspireerde robotica (menselijke weefsels, organismen, protheses), mens-machine-interfaces (hulprobots bij rampen, cobots) en draagbare elektronica (bijvoorbeeld meetapparatuur bij topsporters). “Als we machines willen bouwen die beter passen bij het menselijk lichaam en de natuurlijke omgeving, moeten we beginnen met nieuwe materialen”, zegt professor Carmel Majidi van het College of Engineering van de Carnegie Mellon University.

Wij lazen dit interessante bericht in metaalmagazine

Belangrijke wijziging voor toestemming voor cookies voor Advertenties en Social Media. Bekijk wat wij gebruiken als we de cookie plaatsen op onze cookie statement pagina.

Als je niet wil dat jouw internetgedrag voor deze doeleinden gebruikt wordt, wijzig dan de Cookie-instellingen.

Instellingen aanpassen