Nog een van de producten van de wetenschap die te verbazingwekkend lijken om waar te zijn: onderzoekers van MIT hebben het technologische equivalent van Mexicaanse springbonen uitgevonden. Zoals te zien in de video hierboven, hebben ze polymeerfilms gemaakt die werken als kunstmatige sneltrekkingspieren, spontaan opkrullen en dansen op een griezelige, levensechte manier.
De polymeerplaten zijn speciaal ontworpen om snel uit te zetten wanneer ze in contact komen met water en krimpen wanneer ze het uitdrijven. Door de platen op een licht vochtig oppervlak te plaatsen, konden Mingming Ma en collega's ze dus helemaal alleen laten rond dansen. Ze publiceerden de details van hun uitvinding vandaag in een paper in Science .
Hoewel de polymeren gewoon best cool zijn om naar te kijken, hadden de onderzoekers een praktische toepassing in gedachten toen ze ze ontwikkelden: elektriciteit produceren. Toen ze de platen bedekten met een piëzo-elektrisch polymeer dat elektriciteit opwekt uit druk en stress (30 seconden in de video), en het bedraadde naar een condensator, konden ze minieme hoeveelheden energie opslaan die werd uitgestoten door al dat vouwen en flippen.
Ze zeggen dat de platen barsten van elektriciteit produceerden die piekten op ongeveer 1 volt. Omdat het polymeer ook kan worden gestimuleerd door de loutere aanwezigheid van waterdamp in de lucht - en niet alleen water op een tafel - speculeren ze dat dit soort dunne, door water aangedreven platen op een dag kunnen worden benut om elektriciteit te leveren voor kleine alomtegenwoordige objecten, zoals omgevingssensoren.
"Met een sensor die wordt gevoed door een batterij, moet u deze periodiek vervangen, " zei hoofdauteur Ma in een verklaring. "Als je dit apparaat hebt, kun je energie uit de omgeving oogsten, zodat je het niet vaak hoeft te vervangen."
Het is zelfs mogelijk, suggereren ze, dat dit soort materiaal in kleding kan worden genaaid om elektriciteit te verzamelen uit het zweet dat van je lichaam verdampt. "Je zou kunnen rennen of sporten en energie opwekken, " zei Liang Guo, een co-auteur.
De platen zijn gemaakt van een paar polymeren: een genaamd polypyrrool, die dient als een stijve ondersteunende matrix, en een andere genaamd polyolboraat, een flexibele gelsubstantie die overal doorheen geweven wordt en die in contact met water uitzet en samentrekt. De onderzoekers werden geïnspireerd door de configuratie van dierlijke spieren (inclusief die van onszelf), die zijn gemaakt van een star netwerk van collageenvezels geweven met elastische microfibrillen.
In de bovenstaande video, wanneer de super dunne film in contact komt met kleine hoeveelheden vocht, absorbeert de onderste laag water en krult snel omhoog. Zodra de bodem van de tafel is getild en in contact komt met de lucht, verdampt het vocht ervan en wordt het weer vlak.
Het team testte zelfs de sterkte van deze fascinerende polymeerconstructie, met behulp van klemmen en zware objecten, om te zien hoeveel gewicht de polymeerplaten konden heffen wanneer ze werden gestimuleerd. Ze ontdekten dat een stuk film van 25 milligram een stapel glazen plaatjes 380 keer zwaarder dan zichzelf kon tillen en tot 27 megapascal druk kon produceren - 80 keer meer dan de hoeveelheid druk die wordt gegenereerd door typische zoogdieren. Behoorlijk geweldig voor een flinterdun vel film.
