• IT-Karriere:
  • Services:

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.

Artikel veröffentlicht am ,
Mikroaktor: stärker als menschliche Muskelzellen
Mikroaktor: stärker als menschliche Muskelzellen (Bild: Lawrence Berkeley National Lab)

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

Stellenmarkt
  1. VPV Versicherungen, Stuttgart
  2. Information und Technik Nordrhein-Westfalen (IT.NRW), Düsseldorf, Köln

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.

  • 15 Grad reichen, um den Aktor zu verformen. Rechts eine Anordnung mit mehreren Aktoren. Der Balken ist 50 Mikrometer lang. (Bild: Lawrence Berkeley National Lab)
  • Der Aktor arbeitet an der Luft ebenso wie unter Wasser. (Bild: Lawrence Berkeley National Lab)
15 Grad reichen, um den Aktor zu verformen. Rechts eine Anordnung mit mehreren Aktoren. Der Balken ist 50 Mikrometer lang. (Bild: Lawrence Berkeley National Lab)

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.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 3,50€
  2. (u. a. Anno 2205 Ultimate Edition für 11,99€, Rayman Legends für 4,99€, The Crew 2 - Gold...

derkirsche 18. Dez 2012

bimetall. hatte schon omas bügeleisen.


Folgen Sie uns
       


Samsung Galaxy S21 und S21 Plus vorgestellt

Die beiden Grundmodelle von Samsungs Galaxy-S21-Serie kommen ohne abgerundete Displays und mit bekannten Kameras.

Samsung Galaxy S21 und S21 Plus vorgestellt Video aufrufen
Open-Source-Mediaplayer: Die Deutschen werden VLC wohl zerstören
Open-Source-Mediaplayer
"Die Deutschen werden VLC wohl zerstören"

Der VideoLAN-Gründer Jean-Baptiste Kempf spricht im Golem.de Interview über Softwarepatente und die Idee, einen Verkehrskegel als Symbol zu verwenden.
Ein Interview von Martin Wolf

  1. 20 Jahre VLC Die beste freie Software begleitet mich seit meiner Kindheit

IT-Unternehmen: Die richtige Software für ein Projekt finden
IT-Unternehmen
Die richtige Software für ein Projekt finden

Am Beginn vieler Projekte steht die Auswahl der passenden Softwarelösung. Das kann man intuitiv machen oder mit endlosen Pro-und-Contra-Listen, optimal ist beides nicht. Ein Praxisbeispiel mit einem Ticketsystem.
Von Markus Kammermeier

  1. Anzeige Was ITler tun können, wenn sich jobmäßig nichts (mehr) tut
  2. IT-Jobs Lohnt sich ein Master in Informatik überhaupt?
  3. Quereinsteiger Mit dem Master in die IT

Macbook Air und Co.: Verlötete SSDs sind eine dumme Idee
Macbook Air und Co.
Verlötete SSDs sind eine dumme Idee

Immer mehr Hersteller verlöten Komponenten in Notebooks. Trotzdem schreiben sie sich Nachhaltigkeit auf die Fahne - welch Ironie.
Ein IMHO von Oliver Nickel

  1. Smartphones und Notebooks Bundesrat fordert bei Elektrogeräten wechselbare Akkus
  2. Umweltschutz Elektroschrott wird immer größeres Problem

    •  /