Mini-Roboter krabbelt allein dank Feuchtigkeit
Einfaches Blitzlicht macht Graphenoxid zu intelligentem Material
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Innovation: Feuchte Luft macht's möglich (Foto: Yong-Lai Zhang, jluedu.tech) |
Washington (pte004/28.06.2017/06:15) Chinesische Forscher der Jilin University http://jluedu.tech haben einen Roboter entwickelt, der allein aufgrund von Feuchtigkeitsänderungen krabbelt. Möglich macht das ein handelsübliches Blitzlicht für Kameras. Denn damit ist es dem Team gelungen, Graphenoxid zu einem intelligenten Material zu machen, welches auf Feuchtigkeit mit Formänderung reagiert. Die Forscher haben damit auch einen kleinen Greifer gebaut, der bei Nässe zugreift.
Bewegung ohne Motoren
"Die Entwicklung intelligenter Materialien wie feuchtigkeitsempfindlichem Graphenoxid ist sehr wichtig für Automatisierung und Robotik", sagt Teamleiter Yong-Lai Zhang. Denn Systeme, die ohne eigene Motoren und Energieversorgung auf ihre Umgebung reagieren, wären für viele Anwendungen unter anderem in der Medizintechnik interessant. Die Forscher haben festgestellt, dass sie eben das mit einem einfachen Blitzlicht erreichen. Dazu blitzen sie eine zumindest fünf Mikrometer dicke Graphenoxid-Platte aus 20 bis 30 Zentimetern Entfernung. Das verändert eine Seite der Platte so, dass sich das Graphenoxid unter Feuchtigkeit biegt.
Um den feuchtigkeitsbetriebenen Krabbel-Roboter zu fertigen, haben die Forscher aus einer behandelten Graphenoxid-Platte ein grob insektenförmiges, vierbeiniges Stück herausgeschnitten. Indem das Team den einen Zentimeter großen Krabbler auf einer Seite mehrmals kurz befeuchtet hat, konnte es ihn in zwölf Sekunden 3,5 Millimeter weit krabbeln lassen. Als zweites Beispiel haben die Forscher acht kleine Streifen des geblitzten Graphenoxids sternförmig zusammengesetzt. Das ergab einen winzigen Greifer, der sich bei Feuchtigkeit schließt und an trockener Luft wieder öffnet.
Für vielerlei Anwendungen
"Unsere sehr einfache Methode, typische Graphenoxide intelligent zu machen, ist auch sehr effizient. Eine Platte kann in einer Sekunde präpariert werden", so Zhang. Das nährt die Hoffnung, dass der im Journal "Optical Materials Express" vorgestellte Ansatz leicht auf Anwendungen übertragbar ist. Dafür könnten schon die jetzt gezeigte Fähigkeiten interessant sein. "Bewegen und einfangen/auslassen sind grundlegende Funktionen für automatisierte Systeme", erklärt der Projektleiter. Sein Team arbeitet nun daran, die feuchtigkeitsbedingte Materialbiegung präziser zu steuern und auch komplexere Roboter aus dem Material zu bauen.
Zum Fachartikel "Facile fabrication of moisture responsive graphene actuators by moderate flash reduction of graphene oxides films": http://osapublishing.org/ome/abstract.cfm?uri=ome-7-7-2617
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