Original-URL des Artikels: http://www.golem.de/news/wissenschaft-mikroaktor-wird-durch-temperatur-gesteuert-1212-96440.html    Veröffentlicht: 18.12.2012 16:13

Wissenschaft

Mikroaktor wird durch Temperatur gesteuert

Bei Wärme schnappt er zu: US-Wissenschaftler haben einen Mikroaktor gebaut, der sich die ungewöhnlichen Eigenschaften seines Baumaterials zunutze macht. Er soll unter anderem als künstlicher Muskel für Mikroroboter dienen.

US-Forscher haben einen neuartigen Greifer im Minimaßstab geschaffen, der über Temperatur gesteuert wird: Wird er erhitzt, schnappt er zu.

Der Greifer besteht aus Nanodrähten aus Vanadiumdioxid, auf denen eine Lage Chrom aufgebracht wird. Gesteuert wird der Aktor durch elektrischen Strom oder einen Laser. Durch den Strom oder den Lichtblitz erwärmt sich Vanadiumdioxid und zieht sich zusammen. Dadurch biegt sich der Streifen wie ein Finger. Als Temperaturunterschied reichen rund 15 Grad aus.

Vom Isolator zum Metall

Vanadiumdioxid ist ein stark korreliertes elektronisches Material. Das sind Stoffe mit ungewöhnlichen elektronischen und magnetischen Eigenschaften: Bei Temperaturen unter 67 Grad ist Vanadiumdioxid ein Isolator. Ab 67 Grad wird Vanadiumdioxid zu einem Metall.

Gleichzeitig schrumpft das Material bei dem Phasenübergang in einer Dimension und dehnt sich in den beiden anderen aus. Beim Übergang schrumpfe ein 100 Mikrometer langer Vanadiumdioxid-Draht um gut 1 Mikrometer, sagt Projektleiter Junqiao Wu vom Lawrence Berkeley National Laboratory, das zum US-Energieministerium gehört.

Stärker als Muskeln

Diese Eigenschaft haben sich die Forscher um Wu zunutze gemacht, um den Mikroaktor zu konstruieren. Laut Wu ist er effizienter und stärker als andere aktuell existierende Aktoren, wie etwa die vielfach eingesetzten piezoelektrischen Aktoren, und als die menschlichen Muskelzellen.

Anwendungen gebe es eine ganze Reihe, erklärten die Forscher in der Fachzeitschrift Nano Letters: So könne der Aktor etwa in mikroelektromechanischen Systemen eingesetzt werden, er könne als Pumpe Arzneimittel verteilen oder als künstlicher Muskel für Mikroroboter dienen.  (wp)


Verwandte Artikel:
Roboterantrieb aus dünnem Blech   
(08.04.2010 17:46, http://www.golem.de/1004/74353.html)
Wissenschaft: Künstliche Muskeln aus Nanogarn   
(16.11.2012 12:05, http://www.golem.de/news/wissenschaft-kuenstliche-muskeln-aus-nanogarn-1211-95757.html)
Treffsicher: Roboterhand aus Kaffeepulver lernt werfen   
(16.02.2012 11:47, http://www.golem.de/news/treffsicher-roboterhand-aus-kaffeepulver-lernt-werfen-1202-89821.html)
Synthetischer Muskel für Kamera-Autofokus und mehr   
(14.11.2007 08:50, http://www.golem.de/0711/55988.html)
Fester Griff: Roboterhand aus Kaffeepulver   
(26.10.2010 12:08, http://www.golem.de/1010/78906.html)

© 2014 by Golem.de