Magnetisch kirigami: innovatieve oppervlakken transporteren objecten zonder aanraking in nieuwe roboticadoorbraak

AmsterdamOnderzoekers van de North Carolina State University hebben een nieuwe uitvinding ontwikkeld die gebruikmaakt van magnetische velden en kirigami-ontwerp. Deze uitvinding kan voorwerpen op afstand verplaatsen zonder ze aan te raken. In tegenstelling tot gewone robotische grijpers kan hij kwetsbare of niet-magnetische objecten in krappe ruimtes op een vernieuwende manier hanteren.
De kern van deze technologie is de "metasheet," een flexibele laag gemaakt van elastisch materiaal met magnetische deeltjes. Deze sheet is zodanig ingesneden om meer buigzaamheid te bieden zonder aan sterkte in te boeten. De voordelen van deze speciaal ingesneden metasheets zijn talrijk.
- Laat manipulatie toe zonder direct fysiek contact
- Kan delicate en niet-magnetische voorwerpen verwerken
- Reageert snel op magnetische velden en past zich vlug aan
- Biedt mogelijke toepassingen in diverse sectoren zoals robotica en productie
Onderzoekers kunnen een metasheet verplaatsen door een magnetisch veld eronder aan te passen. Door deze beweging kan het vel objecten zoals vloeistofdruppels of platte glazen stukken optillen en verplaatsen door zorgvuldig de vorm van het oppervlak te veranderen.
Het apparaat kan een belangrijke doorbraak zijn voor zachte robotica omdat het objecten kan verplaatsen zonder eraan te raken. Deze eigenschap maakt het ideaal voor het bouwen van robots die in krappe ruimtes kunnen opereren, zoals binnen buizen, of in kwetsbare omgevingen. Het is ook nuttig in fabrieken waar het belangrijk is om delicate onderdelen contactloos te hanteren.
Deze technologie kan worden toegepast in consumentenelektronica en apparaten die fysieke feedback geven. Dankzij de snelle reactietijd van twee milliseconden is het mogelijk om oppervlakken te creëren die snel veranderen en reageren, bijvoorbeeld voor gebruik in spellen of apparaten voor mensen met speciale toegankelijkheidsbehoeften. Terwijl wetenschappers eraan werken om deze technologie geschikt te maken voor kleinere voorwerpen, kunnen we binnenkort aanraakgevoelige technologieën verwachten die nieuwe manieren van interactie bieden.
Een nieuwe benadering toont een trend in robotica en materiaalkunde waarbij systemen eenvoudiger en toch zeer functioneel worden gemaakt. Door de combinatie van magnetische controle met kirigami worden de precisie van magnetische veldcontrole en de flexibiliteit van gedetailleerde snijontwerpen samengebracht, wat spannende mogelijkheden biedt voor toekomstige technologie.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adr8421en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Yinding Chi, Emily E. Evans, Matthew R. Clary, Fangjie Qi, Haoze Sun, Saarah Niesha Cantú, Catherine M. Capodanno, Joseph B. Tracy, Jie Yin. Magnetic kirigami dome metasheet with high deformability and stiffness for adaptive dynamic shape-shifting and multimodal manipulation. Science Advances, 2024; 10 (49) DOI: 10.1126/sciadv.adr8421

30 december 2024 · 07:54
Nieuwe doorbraak: fysici gebruiken bootstrap om snaartheorie te valideren als unieke oplossing
Deel dit artikel


