Kleven zonder lijm, van klimmende robots tot het oppakken van fragiele onderdelen in de microfabricage

Achtergronden bij onze advertenties

Kleven zonder lijm

Gekko’s kunnen op alle oppervlakken lopen, zelfs ondersteboven. Het ingenieuze systeem van kleven en loslaten inspireerde Wageningse onderzoekers om de voetzool van deze hagedis nader te bestuderen.

Zij constateerden dat door ontelbare fijne haartjes onder de zool het de gekko extra energie kost zich los te trekken. Met die kennis bootsten ze het hechtmechanisme na. Hun ontwerp kan nuttig zijn voor een breed scala aan toepassingen: van klimmende robots tot het oppakken van fragiele onderdelen in de microfabricage. Zo draagt Wageningen University & Research bij aan de kwaliteit van leven.

Verdiepende uitleg van de onderzoeker

Op de pootjes van gekko’s, vliegen en spinnen zitten kleine haartjes, waarmee deze dieren zich goed vast kunnen zetten op allerlei oppervlakken en ook weer gemakkelijk los kunnen laten. Hechting op een harig oppervlak is sterker dan op een glad oppervlak door een principe dat contact-opsplitsing wordt genoemd. Geïnspireerd door de gekko hebben verschillende onderzoeksgroepen in de afgelopen 10 jaar gekko-hechtsystemen ontwikkeld. Door middel van ingewikkelde processen en met relatief dure technieken werden eigenschappen van de gekko nagebootst om sterke hechting te verkrijgen. In ons onderzoek hebben we een gedeelte van het hechtingsmechanisme van de gekko ontrafeld waaruit blijkt dat relatief simpele structuren ook de hechting sterk kunnen beïnvloeden. Deze nieuwe structuren kunnen op een goedkopere manier gemaakt worden. Door een laag van microdeeltjes als mal te gebruiken voor een rubberachtig materiaal, ontstaan in het oppervlak van het rubber kleine kuiltjes. Deze microkuiltjes zorgen ervoor dat de hechting op oppervlakken wordt versterkt terwijl de wrijvingsweerstand wordt verlaagd. Door de kuiltjes is tijdens het lostrekken de spanning over het oppervlak zo verdeeld dat het lostrekken meer energie kost. Deze combinatie van sterke hechting en lage wrijvingsweerstand is geschikt voor toepassingen in robots, die om te bewegen zowel moeten hechten als moeiteloos weer los kunnen laten.