Klebeband als intelligenter Wasser-Greifer

Klebeband, wie man es gerade in der Vorweihnachtszeit beim Geschenkepacken in jedem Haushalt zur Genüge findet, hat großes Potenzial als formveränderndes intelligentes Material.

Das berichten US-Forscher, die einen robotischen Greifer aus lasergeschnittenen Klebeband-Fingern gefertigt haben. Die vier Streifen verformen sich bei Kontakt mit Wasser ganz von selbst und fangen so Tropfen ein. Diese Lösungen könnte zum Einsatz kommen, um Proben für Umwelttests zu nehmen, so Babak Ziaie, Professor für Elektrotechnik und Informatik an der Purdue University.

Biegung im Wasser

Die Purdue-Entwicklung geht auf die Beobachtung eines Doktoranden zurück, dass sich normales Klebeband kringelt, wenn es feucht wird. Das liegt daran, dass es aus zwei Materialschichten besteht: Celluloseacetat und Kleber. Ersteres nimmt Wasser auf, während letzterer wasserabweisend ist. Daraus ergibt sich neues Anwendungspotenzial für Klebeband. „Es kann in verschiedene Formen mikroverarbeitet werden und fungiert als billiges, intelligentes Material, das mit der Umwelt interagiert, um bestimmte Aufgaben zu erfüllen“, erklärt Ziaie.

Als konkretes Beispiel hat sein Team Klebeband per Laser auf ein Zehntel der normalen Dicke gestutzt, um den Biegeeffekt in Wasser zu verstärken. Eine Anordnung von vier Fingern von je 0,5 Zentimetern Länge ergibt dann einen Greifer, der sich in Wasser ganz von selbst schließt und beim Auftrocknen wieder öffnet. Dank zusätzlicher Beschichtung mit Nanopartikeln sind die Greifer auch einfach per Magnet aufzuheben. „Wenn man in Wasser nach bestimmten Bakterien sucht, könnte man einfach einige davon hineinwerfen und am nächsten Tag wieder holen“, meint Ziaie.

Vielseitiges Prinzip

Das Purdue-Team nennt für seine Klebstreifen-Greifer zwar insbesondere das Sammeln von Wasserproben als Anwendungsgebiet. Das Prinzip intelligenter Materialien, die sich einfach aufgrund von Umweltbedingungen verformen, ist aber von viel breiterem Interesse. Das haben im Vorjahr beispielsweise Forscher der Universität Freiburg gezeigt. Ihr künstlicher Angelköder (pressetext berichtete: https://pressetext.com/news/20110628024 ) ist zwar eher eine Spielerei, doch haben die Wissenschaftler unter anderem auch davon gesprochen, dass derartige Materialien sich für bestimmte medizinische Implantate anbieten könnten.