Kunstspieren op basis van nylon

Onderzoekers maken gebruik van de anisotropie van de thermische uitzetting van nylon en de slechte conductiviteit ervan om kunstspieren te creëren die kunnen buigen.

Materialen die samentrekken en zich uitstrekken zoals de spiervezels kunnen dienen voor heel wat toepassingen, van de robotica tot en met automobielcomponenten. Sommige materialen van dit type zijn reeds ontwikkeld, maar meestal met kostbare "exotische" grondstoffen. Bovendien vertonen ze heel wat beperkingen. Zo kunnen bijvoorbeeld vezels van nano-koolstofbuisjes een groot aantal vervormingscycli doorstaan, maar zijn deze heel duur. De legeringen met vormgeheugen kunnen wel belangrijke bewegingen aan, maar het aantal cycli is ontoereikend. 

Het sterk georiënteerd nylon, dat helemaal niet duur is, zou een goede keuze kunnen zijn als kunstspier, want onder invloed van warmte trekken de vezels samen in de lengte en zetten uit in diameter. Onderzoekers hebben reeds gewerkt met getorste of gevlochten nylonfilamenten om de lineaire spierbewegingen na te bootsen. Voor een welbepaalde grootte en gewicht kunnen zij zich met meer kracht dan natuurlijke spieren, uitzetten en samentrekken en nog meer energie opslaan en vrijgeven. De buigbewegingen echter, zoals die van de vingers, zijn moeilijk na te bootsen met eenvoudige en weinig dure componenten: er moet aan het systeem een mechanisme toegevoegd worden met een takel en oprolklos, wat de grootte, de complexiteit en de prijs doet toenemen. 

Lees meer op Techniline.