Zweedse onderzoekers hebben met weven en breien stukken textiel gemaakt die samentrekken als er een elektrische spanning op wordt gezet. Het textiel is gemaakt van cellulose, gecoat met een elektrisch geleidend polymeer. Het hightech textiel maakt op termijn zachtere, meer flexibele exoskeletten mogelijk om mensen meer spierkracht te geven.
Het nieuwe materiaal bestaat uit garen van cellulose (hetzelfde materiaal als in houtvezels) met een laagje van het polymeer polypyrrool. Dat polypyrool is elektrisch geleidend en heeft een bijzondere eigenschap: als er een spanning op staat rekt het uit. Gaat de spanning eraf, dan krimpt het weer samen.
.jpg)
Onderzoekers van de Zweedse Högskolan i Borås verweefden de gecoate cellulose-draden tot breiwerkjes (zie figuur hierboven), zo melden ze in het tijdschrift Science Advances(gratis toegankelijk). Vervolgens zetten ze een spanning van 1 tot 2 V op dat stukje textiel. Als die stroom er weer afging, kromp het textiel ineen en leverde het kracht. Dat was een geringe hoeveelheid: 8 mN. Het was echter net genoeg om als demonstratie een lego-hefboom met een gewichtje van 2 g op te tillen.
Het textiel dat uitzet en krimpt kan het begin zijn voor een technologie die veel mensen kan helpen. Exoskeletten worden in Japan al gebruikt om mensen die het nodig hebben (ouderen die slecht ter been zijn of mensen die veel moeten tillen) een handje te helpen. Rigide, vaak metalen pakken zorgen ervoor dat de menselijke spieren nét wat meer kunnen tillen. De pakken zijn echter log en duur. Als een 'slim' textiel dezelfde ondersteuning kan leveren, worden exoskeletten mogelijk populairder.
Voordeel van de techniek is dat de cellulose-vezel massaal te produceren is, en de draden in fabrieks-weefgetouwen passen. Het opschalen is dus geen probleem. Nu moeten de onderzoekers nog een manier vinden om de geleverde kracht te vergroten. Mogelijk is de oplossing om de draden dichter op elkaar te breien.
Beeldmateriaal A. Maziz et al., Science Advances, 2017
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.