Elastomer niczym konik polny

fot. pixabay

Inżynierowie z Uniwersytetu Kolorado w Boulder opracowali materiał, który odkształca się, by następnie gwałtownie unieść się w powietrze tuż po jego podgrzaniu. Naukowcy twierdzą, że pewnego dnia może zostać wykorzystany do konstrukcji miękkich robotów.

W ramach badań dr Tayler Hebner wraz ze współpracownikami przyglądała się różnym sposobom, w jakie elastomery ciekłokrystaliczne zachowywały się po wystawieniu ich na działanie ciepła. Materiały te są zestaloną i elastyczną wersją ciekłych kryształów stosowanych w wyświetlaczach.

- Właśnie przyglądaliśmy się temu jak ciekłokrystaliczny elastomer spoczywa na gorącej płycie, zastanawiając się, dlaczego nie przybiera oczekiwanego kształtu - powiedział Hebner - gdy nagle zbudowany z niego element wyskoczył z platformy testowej.

Dalsze badania przeprowadzone z kolegami z Kalifornijskiego Instytutu Technicznego ujawniły, że przyczyną tego zachowania był fakt, że elastomer składał się w rzeczywistości z trzech warstw. Po podgrzaniu dwie górne kurczą się szybciej niż warstwa dolna, co powoduje, że przybierają kształt stożka. W końcu z powodu narastania napięcia stożek uwypukla się, odbijając od powierzchni, na której był podgrzewany i wzbijając w powietrze. Podczas testów naukowcy odkryli, że w ciągu zaledwie sześciu milisekund może odkształcić się do prawie 200-krotności swojej grubości.

Naukowcy porównują sposób przemieszczania się materiału do tego, w jaki koniki polne wykonują imponujące skoki i wierzą, że może to pomóc w rozwoju miękkich robotów. W ramach badania struktury zespół badawczy odkrył również, że badany materiał może również unosić się w wyniku ochładzania, co pozwala uzyskać nad nim kontrolę kierunkową.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Science Advances. Zachowanie elastomeru można natomiast zobaczyć na poniższym filmie.

(rr)