Fastgørelseselement med mikroskopisk svampedesign lover

En velcro-lignende fastgørelse med et mikroskopisk design, der ligner bittesmå svampe, kan betyde fremskridt for daglige forbrugere og videnskabelige områder som robotteknologi.

I Biointerfaser , udgivet af AIP Publishing, forskere fra Wageningen University i Holland viser, hvordan designet kan bruge blødere materialer og stadig være stærkt nok til at fungere.

Probabilistiske fastgørelseselementer virker, fordi de er designet med et lillebitte mønster på den ene overflade, der griber sammen med funktioner på den anden overflade. Aktuelt tilgængelige befæstelser, som velcro og 3M, kaldes velcrolukninger. Det design kræver hårdere, stift materiale, hvilket er det, der forårsager den høje rivende lyd, når de pilles af, og hvorfor de kan beskadige sarte overflader, såsom stoffer, når de er knyttet til dem.

Teamet mener, at et 3-D svampedesign kan laves med blødere, mere fleksible materialer. De halvkugleformede svampeformer giver tilstrækkelig sammenlåsende kraft på stoffet og holder stærkt.

Til studiet, forfatterne brugte 3-D-print kombineret med støbning til at skabe bløde overflader med mønstre med de små svampe. Dette materiale blev derefter sikkert fastgjort til tre forskellige stoffer og fjernet uden at forårsage skade på dem.

"Vi ønskede at bevise, at hvis du går mod disse mindre stive funktioner, de kan bruges til at fastgøre og løsne til bløde og sarte overflader, som stoffer, uden skader. Det kan bruges i mange applikationer såsom til bleer eller lydløse befæstigelser til militær brug, " sagde forfatter Preeti Sharma. "Der er stadig meget forskning, der skal laves, men det svampeformede design fungerede ret godt til bløde mekaniske fastgørelseselementer."

Designet kan føre til fremskridt inden for blød robotteknologi. Soft robotics har til formål at bygge robotter med design, der efterligner levende væsner som blæksprutter, larver, og orme.

I den slags robotter, grænseflader spiller en væsentlig rolle. Med fremskridt, der gør det nuværende svampedesign stærkere, men bevarer dets blødhed, det kunne bruges til at hjælpe robotter med at gå på vægge og lofter som en gekko – et dyr, der kan gøre det på grund af en tilknytnings-løsgørelsesproces, der ligner, hvordan probabilistiske fastgørelsesmidler fungerer.

Designet kunne også bruges på gribere til robotter, der bruges i landbrug og andre landbrugsopgaver, sagde Sharma.

Sharma sagde, at der er behov for mere forskning i designet, før det er klar til at blive brugt i et kommercielt tilgængeligt produkt. Mindre ændringer i svampeformen, muligvis forlænge eller forkorte det for at gøre det mere effektivt, kunne føre til et endnu bedre produkt, hun sagde.