Denne MIT Hydrogel er 90 prosent vann og legger super lim til skamme

Forskere ved Massachusetts Institute of Technology tok inspirasjon fra små havboder for å utvikle en limlignende substans som kan ha en dyp effekt på robotenes felt i de kommende årene.

På samme måte som barnakler limer seg til skrogene av skip med suging som er tilsynelatende ubøyelige, sier forskere ved MIT at de har utviklet en hydrogel som inneholder en tilsvarende grad av holdbarhet og klebrighet. I tillegg er gelen 90 prosent vann, og kan katalysere noen sterke fremskritt innen robotteknologi i de kommende årene.

Hydrogelen, som har en tøff konsistens og en for det meste klar gjennomsiktig farge, kan feste seg på et myriade av overflater som glass, silisium og titan. Ifølge forskningen spegler den den styrke som sener og brusk har på beinet.

Detaljert i et papir publisert i dag i tidsskriftet Naturmaterialer, er metodene forskerne brukt til å utvikle det ultra-evasive stoffet. I en video publisert i dag av MIT, viser en rekke tester at hydrogelens styrke er på nivå med tungt industrielt lim.

Gjennom hele videoen, lastet opp til YouTube i dag, utfører forskere noen tester, blant annet ødelegger en silisiumskive som er belagt i hydrogelen.

På grunn av kjemiske bindinger av polymernett, som ligner dem som finnes i lim, bryter ikke waferen:

Hydrogelen er også ledende. Undersøkelser heklet gelen opptil to forskjellige elektroder og fant at den kunne gi ledningen nødvendig for å koble en LED-pære, selv når den er strakt opp til 4,5 ganger den opprinnelige størrelsen.

Ulike hydrogeler er allerede brukt på en rekke felt, og brukes ofte til å reparere skadet vev i kirurgiske prosedyrer, men Xuanhe Zhao, ledende forsker på papiret og en professor i MITs Institutt for maskinteknikk, er begeistret for sin spesielle gruppes hydrogel, og sier at den kan finne seg grunnlag for forskjellige bruksområder i robotteknikk.

"Hydrogels kan fungere som aktuatorer," sier Zhao. "I stedet for å bruke konvensjonelle hengsler, kan du bruke dette myke materialet med sterk liming til stive materialer, og det kan gi en robot mange flere grader av frihet."

På den måten ligner Zhao forskjellige mekaniske robothengsler til menneskelige ledd som svinger, bøyer og beveger seg. Ikke i motsetning til brusk som gir menneskets momentum, vil MITs hydrogel buffere bevegelsene til våre robotmodeller.

Zhao's studie burde fjerne enhver tanke på at gelen varsles ved friksjon av maskinbevegelser. Det er utrolig sterkt, og "er på samme nivå av seighet for senebens- og bruskben-grensesnitt," ifølge Zhao.

Under en mer tradisjonell ramme ville hydrogelet imidlertid gi "myke, våte, men robuste belegg og matriser til biomedisinske enheter i nær kontakt med menneskekroppen", som katetre og biomedisinske enheter implantert i menneskekroppen.