Dankzij explosies in de poten kan een eenvoudig robotmodel snel springen.

Een zogenaamde soft robot, gemaakt aan Harvard University met 3D-printers, springt omhoog met een snelheid van wel vier meter per seconde als in zijn poten een mengsel van methaan en zuurstof ontbrandt. In het tijdschrift Angewandte Chemie beschrijven chemicus Robert Shepherd en zijn collega’s het systeem.

De soft robot ziet er niet echt als een robot uit. Hij lijkt meer op een weekdier, een soort zeester met slechts drie poten. Hij is geprint in een 3D-printer en bestaat uit siliconen, waardoor de hij zeer flexibel is. Een eerder onderzochte methode om deze robots te laten bewegen, was pneumatisch, met perslucht. Dat was echter nogal traag. Met een ontploffing van gassen kan dat veel sneller, zo blijkt nu.

‘Ik wil uiteindelijk een mooie ribeye-steak maken’
LEES OOK

‘Ik wil uiteindelijk een mooie ribeye-steak maken’

Tien jaar geleden presenteerde Mark Post de eerste in het lab gemaakte hamburger. Wanneer kunnen wij daar onze tanden in zetten?

In plaats van perslucht brengt een flexibele buis het verbrandingsmengsel van methaan en zuurstof naar de poten. Daar belandt het in een kanaal dat is afgesloten met een flexibele klep. Een elektrische ontlading brengt het gasmengsel tot ontploffing. Door de hoge temperatuur zet het gas uit. De hoge druk zorgt ervoor dat de klep sluit, en het kanaal vervormt waardoor de poot snel van vorm verandert. De kracht die de drie poten dan op de ondergrond uitoefenen, is voldoende om hem een gat in de lucht te laten springen.

Als het gas afkoelt, gaat de klep vanzelf weer open. De gasvormige verbrandingsproducten verlaten de poot terwijl een nieuw verbrandingsmengsel vanaf de andere zijde het kanaal vult. Uit het onderzoek blijkt dat het weke materiaal niet lijdt onder de hoge temperatuur, daarvoor duurt de explosie te kort.

Reddingsoperatie

De springende robot vormt voor Shepherd een beginpunt. Nu is bewezen dat het principe werkt, denkt hij al aan toepassing ervan in meer complexe robots, die bijvoorbeeld tijdens een reddingsoperatie op zoek naar slachtoffers obstakels moeten ontwijken. De explosies moeten die robots dan ook kunnen laten lopen en rennen.