Adhezja na zawołanie

Adhezja na zawołanie

W wielu branżach produkcyjnych przetwarzane elementy przemieszczane są dzięki pneumatycznym chwytakom i przyssawkom. Systemy tego typu mogą jednak uszkodzić delikatne przedmioty, a ponadto nie pracują w próżni i nie działają na nierówne powierzchnie. Naukowcy z niemieckiego Instytutu Nowych Materiałów w Leibniz (PRM) opracowali więc strukturę, która rozwiąże powyższe problemy. Zasada działania systemu bazuje na lepkich stopach gekona, ale jego właściwości mogą być kontrolowane, w taki sposób by móc pozbawić go własności adhezyjnych w dowolnym momencie.

Stopy gekona są w stanie utrzymać go na pionowej powierzchni dzięki milionom mikroskopijnych włosków. Ich tymczasowe wiązanie z cząsteczkami podłoża jest wynikową działania sił Van der Waalsa. Gdy gady kierują nogi do przodu, wiązania te zostają uszkodzone, a stopa może odkleić się od powierzchni.

Zespół z PRM powielił owe włoski w postaci mikroskopijnych wałeczków. Stworzona z nich macierz może wiązać się z różnymi powierzchniami; nawet tymi szorstkimi. Dzięki temu doskonale nadaje się do zastosowań pick-and-place. Gdy obiekt zostaje odebrany z linii produkcyjnej, chwytak nie musi być od niego odciągany, aby utracić wzajemny kontakt. Zamiast tego przyczepność jest natychmiast wyłączana za pomocą układu elektronicznego sterującego wałeczkami. W odróżnieniu od innych technologii kompletacji na powierzchni elementu nie pozostaje ślad kleju.

W swojej obecnej formie system działa zarówno w próżni jak i poza nią, osiągając siłę adhezji na poziomie jednego Newtona na centymetr kwadratowy w przypadku gładkich powierzchni. Co więcej materiał jest w stanie utrzymać taką wydajność nawet po tysiącu cyklach roboczych.

Naukowcy pracują obecnie nad poprawą przyczepności nowego materiału, dzięki czemu mógłby być wykorzystywany do podnoszenia cięższych przedmiotów. Skupiają się również nad różnymi rodzajami zintegrowanych wyzwalaczy, takich jak światło, pola magnetyczne i zmiany temperatury, które mogłyby kontrolować system.

(rr)