Uw profiel is aangemaakt

U heeft een e-mail ontvangen met een activatielink. Vergeet niet binnen 24 uur uw profiel te activeren. Veel leesplezier!

Robot klopt op de deur van de sportschool

Home

Willem Schoonen

spieren © Hollandse Hoogte / EyeEm Mobile GmbH

Japanse onderzoekers maakten een materiaal dat sterker wordt als je het belast. Net als bij spieren gebeurt. Dat maakt dat ook apparaten baat kunnen krijgen bij ‘spiertraining’.

In de sportschool kweek je spieren, door training. Een robot lukt dat niet; die kan trainen wat hij wil, maar zijn ledematen winnen niet aan kracht. Dat kan echter gaan veranderen. Chemici van de Hokkaido Universiteit in Sapporo, Japan, zijn erin geslaagd een materiaal te maken dat sterker wordt door belasting, net zoals bij spieren.

Lees verder na de advertentie

Wat er in de sportschool chemisch gezien gebeurt, is dat spiervezels uit elkaar worden getrokken, wat met de aanvoer van de juiste bouwstenen wordt hersteld door nieuwe vezels te maken. Je krijgt spierballen.

Chemici wereldwijd hebben allerlei materialen gemaakt die zichzelf kunnen herstellen als ze uit elkaar worden getrokken of beschadigen. Maar het mechanisme van die spieropbouw hebben ze nooit kunnen evenaren.

Dat is de Japanners gelukt door verschillende technieken te combineren, zegt de Eindhovense hoogleraar Rint Sijbesma, die de prestatie indrukwekkend noemt. “Je kunt wel polymeren, plastic-achtige ketens, maken die zichzelf herstellen. Maar het is moeilijk om met alleen mechanische krachten dat proces snel genoeg te laten verlopen”, zegt Sijbesma.

De Japanners vonden de oplossing in een combinatie van twee polymeren die voor 80 procent uit water bestaan: hydrogels. De ene gel is stijf en gaat kapot als je eraan trekt. De andere gel is soepel en gaat niet gemakkelijk kapot. Die laatste houdt de boel bij elkaar, waardoor de eerste aan zijn kapotte uiteinden weer kan aangroeien. Het geheel zit in een waterige oplossing waarin de bouwstenen voor de nieuwe vezels rondzwemmen.

De trainbare gels kunnen ook toepassing krijgen in de orthopedie, in de vorm van een flexibele omhulling ter ondersteuning van lichaamsdelen die de stevigheid van hun eigen botten hebben verloren

In filmpjes die de onderzoekers vandaag bij hun artikel in vakblad Science publiceren, moet een draad van deze dubbele hydrogel een gewicht omhoog trekken. Bij de eerste poging lukt hem dat niet; de draad is te slap. Maar hij groeit door de belasting wel aan, en bij de tweede poging komt het gewicht een stukje van de grond. In de derde ronde trekt de inmiddels goed getrainde draad het gewicht moeiteloos omhoog.

Soft touch 

Deze experimenten werden gedaan in een bak met water met daarin de juiste bouwstenen. Maar het is ook denkbaar om de hydrogels in te kapselen in een vatenstelsel dat een waterige oplossing met de juiste bouwstenen aanvoert, zoals bloedvaten doen. Dan heb je een robotarm die in de sportschool kan groeien. En zo kom je op het terrein van de soft robotics, waar nu hard wordt gewerkt aan robots die niet hard en onveranderlijk op de wereld worden gezet, maar die de soft touch hebben van de mens en door hun omgeving en hun taken kunnen veranderen.

De trainbare gels kunnen ook toepassing krijgen in de orthopedie, in de vorm van een flexibele omhulling ter ondersteuning van lichaamsdelen die de stevigheid van hun eigen botten hebben verloren. Die omhulling zou als vanzelf sterker worden, daar waar nodig.

Lees meer artikelen op Trouw over wetenschap

Deel dit artikel

De trainbare gels kunnen ook toepassing krijgen in de orthopedie, in de vorm van een flexibele omhulling ter ondersteuning van lichaamsdelen die de stevigheid van hun eigen botten hebben verloren