Natuurkundigen en materiaalwetenschappers zijn erin geslaagd om uit één onderdeel een motor en een energieopslagapparaat te construeren. Ze gebruikten een elastische polymeervezel die was opgesloten in een ring die was gemaakt om te roteren bij toepassing van een externe energievoorziening. De onderzoekers van de universiteiten van Heidelberg en Straatsburg (Frankrijk) hopen dat dit mechanisme de ontwikkeling van intelligente materialen met nauwkeurig gedefinieerde functies zal stimuleren. De bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Natuurmaterialen .

"Onze aanpak is minimalistisch. We vertrouwen niet op complexe, high-tech materialen, maar vragen ons in plaats daarvan af hoe de geometrie en topologie van een stuk materiaal een intelligente functie kan uitlokken, zoals rotatie. Zo is ons wiel van binnen ontstaan, " meldt Dr. Falko Ziebert van het Instituut voor Theoretische Fysica aan de Universiteit van Heidelberg, die samen met Dr. Igor Kulić van het Institut Charles Sadron van de Universiteit van Straatsburg het onderzoek leidde. In tegenstelling tot een traditioneel stijf wiel dat rond een as rijdt, een elastische vervormingsgolf vormt zich in dit wiel binnenin, waardoor het beweegt. "Een eenvoudige warmtestroom genereert de voortstuwing door thermische uitzetting in het materiaal te veroorzaken, net als de thermische convectie in onze atmosfeer die ons weer en klimaat bepaalt. Deze thermische vervorming interageert met de voorgeschreven vervorming van de ringgeometrie en veroorzaakt de rotatie, " legt Dr. Ziebert uit.

Met het wiel binnen, de onderzoekers kwamen op een uiterst eenvoudig principe om polymeermaterialen te fixeren, zoals een nylondraad of een rubberen band, in spontane beweging. Dit principe zal de basis vormen voor verder onderzoek. "Op dit moment spelen we nog steeds met verschillende geometrieën, materialen, en andere vormen van energie die door het systeem stromen, " stelt Dr. Kulić. Een visie is om nieuwe technische apparaten te ontwikkelen met robuuste, zelfrijdende elementen, in de vorm van kunstmatige spieren, bijvoorbeeld.