De Vrije Universiteit Brussel presenteert pneumatische grijparmen voor robots, die vrijwel geheel zijn gemaakt van zelfherstellend rubber. Even verwarmen en alle eventuele scheuren en andere lekken gaan vanzelf dicht. Zo kan de robot heel lang doorwerken op afgelegen plekken zonder dat een onderhoudsmonteur hoeft in te grijpen, stellen Seppe Terryn, Bram Vanderborght en collega’s in Science Robotics.

Het idee is dat je het rubber crosslinkt via thermoreversibele Diels-Alderreacties tussen twee verschillende vijfringen, een furaan en een maleïmide, die als eindgroepen aan de gebruikte polymeerketens hangen. Boven de 70 °C wordt de reactie vanzelf ongedaan gemaakt en valt het polymeernetwerk weer uit elkaar. Het ongecrosslinkte polymeer is nog stevig genoeg om dan niet meteen helemaal zijn vorm te verliezen. Maar de ketens krijgen voldoende vrijheid om beschadigingen, veroorzaakt door scherpe voorwerpen, dicht te laten lopen.

Koel je het rubber vervolgens weer af, dan komen nieuwe Diels-Aldercrosslinks tot stand tussen de uiteinden die dan toevalling naast elkaar zijn komen te liggen. Het materiaal is daarna weer zo goed als nieuw.

Je giet dit rubber in de vorm van vellen, door een oplossing van de moleculen uit te gieten over een vlakke plaat. Van die vellen kun je dan weer holle 3D-objecten van maken door ze te vouwen en via verhitting en afkoeling de vouwen permanent te maken.

Recyclen is een kwestie van oplossen (bijvoorbeeld in chloroform) en er nieuwe vellen van gieten.

De grijpvingers op de foto bestaan uit een reeks holle luchtkamertjes. Pomp je daar perslucht in, via een rubber slangetje langs de binnenkant, dan bollen ze op en drukken elkaar weg zodat de hele vinger krom gaat staan. In Brussel hebben ze trouwens ook al pneumatische spieren gemaakt, die door de vervorming bij het opblazen korter worden.

Het zou een heel simpele oplossing kunnen zijn voor ‘soft robots’ die soepel terugkaatsen als ze ergens tegenaan komen in plaats dat ze óf zichzelf óf het aangeraakte voorwerp (zoals een mens) ernstig beschadigen.

Je moet alleen nog iets verzinnen om de robot periodiek te verwarmen. Je zou er verwarmingselementen in kunnen inbouwen, maar hem zelf naar de sauna laten lopen kan natuurlijk ook.

bron: VUB