Onderzoek: dunne plastics synchroniseren hun schommeling

Onderzoek & Wetenschap 22/02/2021 8:34:10

Onderzoekers van de Nederlandse TU/e treden op bescheiden wijze in de voetsporen van de beroemde Nederlandse natuurkundige Christiaan Huygens door gekoppelde oscillaties te bestuderen.

Lees hieronder verder   
Verwant

Onderzoek: dunne plastics synchroniseren hun schommeling

Nieuw mondiaal dataplatform koppelt genetische en metabole data

Vlaanderen investeert jaarlijks vijf miljoen euro in Open Science

Cryomodules ontwikkeld voor onderzoeksreactor MYRRHA

Ruim 8 miljoen euro voor 12 innovatieve COOCK-projecten

imec wipt over de terahertzgap - artikel

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Geologie en geotechniek: ondergronds verbond

Online webinar

van 2/03/2021 tot 9/03/2021

Klimatisatie van gebouwen

Online

van 5/03/2021 tot 25/06/2021

Decanteercentrifuges

Online

van 9/03/2021 tot 10/03/2021

Belgian Offshore Days

Ostend Sea P’lace

van 17/03/2021 tot 18/03/2021

Ventilatie van gebouwen in de strijd tegen COVID-19

Live Webinar

dinsdag 23 maart 2021

Panel Building. Made Smarter

Online event

dinsdag 23 maart 2021

Keuze van de redactie

(25/2) Nieuw platform biedt correctere berekening CO2-voetafdruk

(25/2) ABO-Group neemt Frans sonisch boorbedrijf over

(23/2) Vier nieuwe Fabrieken van de Toekomst in België

(22/2) KU Leuven en Fluxys testen waterstofpanelen

(18/2) Belgische primeur: waterstof ingezet in Antwerpse industriële installatie

(17/2) Onderzoek: spectaculair omslagpunt in emulsies van water en olie

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Volgens de overlevering lag Christiaan Huygens in 1665 eens ziek in bed toen hij het slingeren van twee slingerklokken observeerde. Ze waren naast elkaar gemonteerd op een bovenop twee stoelen liggende houten balk. Tot zijn verbazing merkte hij dat de twee slingers vaak in perfecte harmonie naar elkaar toe en van elkaar af slingerden.

Dat was de eerste waarneming van synchronisatie - de toestand waarin twee of meer gebeurtenissen op hetzelfde moment plaatsvinden - van paren bewegende slingers. Sindsdien is synchronisatie overal in de natuur waargenomen.

Het verhaal gaat nu verder in de laboratoria van het Institute of Complex Molecular Systems (ICMS) aan de TU/e, in een samenwerkingsverband tussen de faculteiten Chemical Engineering and Chemistry en Mechanical Engineering. Een team van onderzoekers onder leiding van prof. Dick Broer laat zien dat niet alleen metronomen en slingerklokken hun slingers kunnen synchroniseren, maar plastics net zo.

In de moderne, Eindhovense versie van het beroemde experiment zijn de oscillatoren flexibele plastic films die in een slingerende beweging worden gebracht met behulp van gefocust UV-licht van een LED-lamp. Het plastic bestaat een georganiseerd geheel van moleculen, met elkaar verbonden in hun vloeibare kristaltoestand, zoals ook het geval is in onze lcd-schermen en televisies.

De UV-straling verhit de dunne film en de resulterende spanning buigt de film op de plaats van de lichtspot. De film begint te trillen als gevolg van zijn eigen schaduw: de film buigt tot de punt het licht blokkeert en het scharnier in de schaduw komt. Het scharnier, nu in de schaduw, koelt af en de film buigt weer. Vervolgens treft de lichtbundel de film weer op dezelfde plaats en hierdoor buigt de film weer.

Deze opeenvolgende gebeurtenissen zorgen voor de oscillaties. In zekere zin is dit hetzelfde als bij een kinderschommel die telkens wordt geduwd als deze weer bij de ouder komt. In dit geval is de ouder vervangen door de LED-lamp. De frequentie van de schommel is constant en goed gedefinieerd door de afmetingen van de schommel en de mechanische eigenschappen ervan.

Wanneer nu, net als in het experiment van Huygens, twee van deze plastic schommels verbonden zijn door een plastic film van hetzelfde materiaal, raken hun schommelbewegingen, hoewel aanvankelijk willekeurig en onafhankelijk van elkaar, gekoppeld en gesynchroniseerd.

De synchronisatie kan zowel in fase als in tegenfase zijn of kan zelfs complexere vormen aannemen. Nieuw in deze versie is dat de slingers gemaakt zijn van flexibele, buigzame kunststof en dat het slingeren wordt geïnitieerd en in stand gehouden door een lichtbron.

Het belang van deze bevindingen, gepubliceerd in Nature Materials, is dat zij aantonen dat twee plastic films met elkaar kunnen communiceren via een stuk plastic dat uit hetzelfde materiaal bestaat. Gekoppelde beweging is relevant voor de ontwikkeling van ‘soft robotics’, robots die zijn gemaakt van zachte en buigzame materialen, en die mogelijk kunnen worden gebruikt in bijvoorbeeld de geneeskunde.

Zij kunnen functies uitvoeren zoals zichzelf transporteren door gesynchroniseerd te schoppen, gecoördineerde acties uitvoeren zoals het vastgrijpen en loslaten van voorwerpen, en een reeks collectieve acties uitvoeren die worden geïnitieerd door een enkele externe of interne trigger. << (Guy Leysen) (foto: TU/e)

Klik hier en bekijk een video waarin je de twee plastic strips (2 cm lang) ziet oscilleren. De twee dunne films zijn verbonden door hetzelfde materiaal en geklemd met een pincet. Licht schijnt van de linkerkant.

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Vier nieuwe Fabrieken van de Toekomst in België

Cargill (Izegem), Danone (Rotselaar), Delhez Tôlerie (Thimister-Clermont) en L’Oréal (Libramont) zijn de nieuwe Factories of the Future, terwijl 5 bedrijven hun titel verlengd hebben.

DCI overgenomen door Pauwels Consulting

Pauwels Consulting, Belgische consultancykantoor gespecialiseerd in engineering, life sciences en IT, heeft het Sint-Niklase IT consultancybedrijf DCI overgenomen.

VINCI Energies behaalt Agoria-label ‘Employer ready for the future of work’

Het label is de erkenning voor het engagement dat VINCI Energies in België aangaat om zijn personeelsbeleid aan te passen aan de uitdagingen van de arbeidsmarkt van morgen.

Conferentie over de toekomst van bordenbouw en schakelkasttechniek

Op dinsdag 23 maart organiseren Rittal en Eplan België de online conferentie ‘Panel Building. Made Smarter’, een live event voor de schakelkastindustrie van de toekomst.

Infrabel gunt P&V Panels contracten na Europese aanbesteding

Infrabel heeft de contracten 400V algemeen laagspanningsborden (ALSB) en het PLP-project (elektrische bedieningsposten) verlengd. Het QF-contract is aan zijn vierde vernieuwing toe.

Brugge.Inc verwelkomt eerste (tech) start-ups

Drie maanden na de lancering namen Ikologik, Tomorrow.be, Promojagers en Webdoos onlangs als eerste (tech) start-ups hun intrek in de incubator van Brugge.Inc op het Stationsplein.

North Sea Port opgenomen in ‘North Sea-Baltic’ spoorcorridor

De Europese Commissie trekt op vraag van North Sea Port de spoorvrachtcorridor tussen de Noordzee en de Baltische Zee door naar de Kanaalzone Gent-Terneuzen.

Vraag naar RFID-technologie vanuit betonindustrie in de lift

RFID-integrator Aucxis heeft een toenemende vraag vanuit de markt genoteerd in verband met de inzetbaarheid van RFID-technologie in de betonsector.

Micro-Fulfillment na de pandemie

Een micro-fulfilment distributiestrategie kan bestaande/gesloten stedelijke winkelruimtes herbestemmen als hybride retail-/distributie­knoop­punten. Deze hubs bieden naast een snellere levering van bestellingen ook de mogelijkheid om consumenten te laten kiezen tussen thuislevering of afhalen. Deze trend is versneld door de Covid-19-crisis.

Partners