Van natriumalginaat kun je een ‘programmeerbare’ zachte hydrogel maken. Na een instelbare tijd verkleuren bepaalde onderdelen of vallen ze uit elkaar in een zelf gekozen volgorde, schrijven Ross Jaggers en Stefan Bon in het Journal of Materials Chemistry B.

Kort samengevat komt het er op neer dat je de pH van het alginaat laat oplopen in een voorspelbaar tempo, en componenten toevoegt die weer op die pH reageren.

Je bereikt het effect door urease-enzym op te sluiten in de hydrogel, terwijl je ureum oplost in het water waar die in drijft. Het enzym breekt ureum af tot ammonia en koolstofdioxide zodat de pH, die in het begin vrij laag is, vanzelf gaat oplopen. Het duurt even eer het enzym goed op gang komt, en dat betekent weer dat je de starttijd kunt instellen door met concentraties te spelen.

Voeg je tevens een pH-indicator toe aan de gel, dan zal die na verloop van tijd verkleuren.

Om de hydrogel uit elkaar te laten vallen, maak je gebruik van het feit dat alginaat calciumionen nodig heeft als crosslinker om uit te harden. Je voegt dus EDTA toe, een chelator die boven een bepaalde pH calcium- en andere metaalionen bindt.

Filmpjes op de website van Bon’s lab laten een paar voorbeelden zien:

Volgens Bon, die na een studie aan de TU/e naar Engeland emigreerde en inmiddels hoogleraar is aan de University of Warwick, kan het van pas komen bij de bouw van soft robotics die zich beter aan hun omgeving kunnen aanpassen dan onvervormbare, mechanische robots.

bron: Bonlab