Nieuwe kunststof ‘wandelt’ aangedreven door licht
Wetenschappers van TU/e en Kent State University (Ohio, VS) hebben een materiaal ontwikkeld dat onder invloed van licht gaat golven en zich zo kan voortbewegen. Ze maakten hiermee een wandelmachientje dat licht direct omzet in beweging, aangedreven door één statische lichtbron. De onderzoekers publiceren hierover op 29 juni in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.
Het nieuwe materiaal dankt zijn beweeglijkheid aan het feit dat, onder invloed van licht, de ene kant ervan krimpt onder en de andere uitzet. Daardoor gaat het bij belichting bol staan. Die vervorming verdwijnt direct zodra het licht weg is. Hoewel het strookje er transparant uitziet, absorbeert het materiaal het gebruikte violette licht nagenoeg volledig, waardoor erachter een schaduw ontstaat.
Het wetenschappelijk team, onder leiding van TU/e-hoogleraar Dick Broer (Functional Organic Materials and Devices, faculteit Scheikundige Technologie) wist met dit ‘zelf-schaduwende’ effect een continue golfbeweging te creëren. Ze klemden een strookje van het materiaal in een frame dat korter is dan het strookje zelf, waardoor het al direct bol staat. Ze zetten er vervolgens schuin van voren geconcentreerd led-licht op. Het belichte deel van het strookje bolt nu naar beneden, waardoor een kuil ontstaat in de strook. Hierdoor komt het volgende stuk van de strook in het licht te liggen, enzovoorts. Op deze manier verplaatst de kuil zich naar achteren en ontstaat de continue golfbeweging, die het geheel laat ‘lopen’, weg van het licht. Als de andere kant van het materiaal naar boven ligt, dan beweegt de golf in de andere richting en loopt het machientje naar het licht toe.
De maximum snelheid van het wandelende machientje – ter grootte van een paperclip - is ongeveer die van een rups, zo’n halve centimeter per seconde. Volgens de onderzoekers zou hun vinding mogelijk kunnen dienen voor transport van kleine objecten op moeilijk bereikbare plaatsen en voor het schoonhouden van oppervlakten zoals zonnecellen. Dit laatstgenoemde demonstreren ze door zandkorrels op het strookje te leggen, die vervolgens door de golvende beweging ervan worden afgevoerd. Het mechanisme is zo krachtig, dat het strookje een object dat veel groter en zwaarder is, heuvelop kan transporteren.
Bron: Persteam TU/e
Discussie