Sanfte Roboterhände halten viel aus
Forscher der Freien Universität Brüssel haben Greifer entwickelt, die sich nach Verletzungen "selbstheilen" können.
(Bild: Seppe Terryn)
Automaten, die ihre Arbeit verrichten, ohne dem Menschen schaden zu können, liegen im Trend. Sie kommen häufig mit weichen Greifern daher, um Gegenstände sanfter zu handhaben. Das Problem: Sonderlich haltbar sind die bislang nicht.
Auch der Greifer von Bram Vanderborght und Kollegen der Vrije Universiteit Brüssel basiert auf diesem Prinzip: Eine Reihe von Kammern sind hintereinander auf einer Bodenplatte aufgereiht. Gibt man Druckluft auf die Kammern, krümmt sich der "Finger" nach innen. Vanderborght und Kollegen haben ihren Greifer deshalb aus selbstheilenden Kunststoffen gefertigt, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe ("Greifer heilt sich selbst").
Das Plastikmaterial besteht aus zwei chemischen Komponenten, die bei einer sogenannten Diels-Alder-Reaktion lange Ketten bilden. Das Besondere an dieser chemischen Reaktion ist, dass der Kunststoff bei Zimmertemperatur zwar relativ stabil ist, die Komponenten der Ketten aber schon bei relativ geringer Erwärmung anfangen zu wandern. Ein beschädigtes Bauteil muss also nur 40 Minuten lang auf 80 Grad Celsius erhitzt werden.
Dabei fließt gewissermaßen ein Teil des Kunststoffes in die entstandene Lücke. Lässt man den Stoff dann langsam abkühlen und 24 Stunden ruhen, stabilisieren sich die Polymerketten, und das Material heilt vollständig aus. Kleinere Löcher schließen sich auch, wenn lediglich die Ränder der Schadstelle lange genug fest zusammengedrückt werden. Bei "realistischen Beschädigungen" – die Wissenschaftler setzen bis zu neun Millimeter lange Schnitte mit einem Skalpell – blieb danach nicht einmal eine Schwachstelle am Material zurück. Bei einem der Versuche setzten die Wissenschaftler das Material so lange unter Druck, bis es riss – das war jedoch nicht an den früheren Schadstellen.
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(bsc)
