science >> Wetenschap >  >> Fysica

Sluiting met microscopisch paddestoelontwerp belooft wat!

Een sluiting met microscopisch kleine paddestoelvormen kan net zo sterk zijn als klittenband, maar met minder geluid en minder schade aan andere stoffen, zeggen onderzoekers. Krediet:Preeti Sharma

Een klittenbandachtige sluiting met een microscopisch ontwerp dat eruitziet als kleine paddenstoelen, zou een vooruitgang kunnen betekenen voor alledaagse consumenten en wetenschappelijke gebieden zoals robotica.

In Bio-interfasen , uitgegeven door AIP Publishing, onderzoekers van Wageningen Universiteit in Nederland laten zien hoe het ontwerp zachtere materialen kan gebruiken en toch sterk genoeg is om te werken.

Probabilistische bevestigingsmiddelen werken, omdat ze zijn ontworpen met een klein patroon op het ene oppervlak dat in elkaar steekt met functies op het andere oppervlak. Momenteel beschikbare bevestigingsmiddelen, zoals klittenband en 3M, worden klittenbandsluitingen genoemd. Dat ontwerp vereist harder, stijf materiaal, dat is wat het luide scheurende geluid veroorzaakt wanneer ze worden afgepeld en waarom ze gevoelige oppervlakken kunnen beschadigen, zoals stoffen, wanneer ze eraan gehecht zijn.

Het team gelooft dat een 3D-paddenstoelontwerp kan worden gemaakt met zachtere, meer flexibele materialen. De halfbolvormige paddenstoelvormen zorgen voor voldoende in elkaar grijpende kracht op de stof en houden stevig vast.

Voor de studie, de auteurs gebruikten 3D-printen in combinatie met gieten om zachte oppervlakken te creëren met een patroon van de kleine paddenstoelen. Dat materiaal werd vervolgens veilig bevestigd aan drie verschillende stoffen en verwijderd zonder ze te beschadigen.

“Dat wilden we bewijzen, als je naar deze minder stijve functies gaat, ze kunnen worden gebruikt om te bevestigen en los te maken op zachte en delicate oppervlakken, zoals stoffen, zonder schade. Het kan in veel toepassingen worden gebruikt, zoals voor luiers of stille sluitingen voor militair gebruik, " auteur Preeti Sharma zei. "Er moet nog veel onderzoek worden gedaan, maar het paddestoelvormige ontwerp werkte redelijk goed voor zachte mechanische bevestigingsmiddelen."

Het ontwerp kan leiden tot vooruitgang op het gebied van zachte robotica. Soft robotics heeft tot doel robots te bouwen met ontwerpen die levende wezens nabootsen zoals octopussen, rupsen, en wormen.

In dat soort robotica, interfaces spelen een belangrijke rol. Met verbeteringen die het huidige ontwerp van de paddenstoel sterker maken maar zijn zachtheid behouden, het zou kunnen worden gebruikt om robots te helpen op muren en plafonds te lopen als een gekko - een dier dat dat kan vanwege een proces van bevestiging en onthechting dat vergelijkbaar is met hoe probabilistische bevestigingsmiddelen werken.

Het ontwerp kan ook worden gebruikt op grijpers voor robots die worden gebruikt in de landbouw en andere landbouwwerkzaamheden, zei Sharma.

Sharma zei dat er meer onderzoek naar het ontwerp nodig is voordat het klaar is om te worden gebruikt in een commercieel verkrijgbaar product. Kleine veranderingen in de vorm van de paddestoel, eventueel verlengen of verkorten om het effectiever te maken, kan leiden tot een nog beter product, ze zei.