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

STEREO III-project MUZUBI: vulkaanrisico bepalen met interferometrie

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

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

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

METAV Digital

online

van 23/03/2021 tot 26/03/2021

EEX-ATEX

Online cursus IE-net

van 30/03/2021 tot 31/03/2021

Keuze van de redactie

(5/3) Computersimulaties in 4D maken hartchirurgie veiliger

(3/3) Windparken profiteren van sterke stroming in lagere atmosfeer

(2/3) Lockheed Martin gunt Feronyl contract binnen het F-35 programma

(1/3) Start bouw allereerste Vlaamse opleidingscentrum voor farma en biotech

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

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

>> 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...

Vlaanderen op tweede plek in Europees innovatieonderzoek

Het laatste Europese innovatieonderzoek toont dat de innovatiegraad in Vlaanderen voor 2016-2018 rond de 70% ligt. Daarmee behoort Vlaanderen tot de Europese top, enkel Estland doet beter.

Kunstmatige intelligentie: nieuwer is niet altijd beter - opinie

Wat triggert kopersverdriet? Sommigen voelen het al na enkele seconden na een impulsaankoop. We maakten het allemaal wel eens mee, maar dat maakt het er niet minder pijnlijk op.

Automatiseer met één voordelige kickstart

Heeft u weinig of geen ervaring? De SIMATIC S7-1200-starterkit is makkelijk, snel, compact en kostenefficiënt en bevat alle benodigde componenten om succesvol te automatiseren.

Opheffing moratorium leidt voorlopig niet tot meer faillissementen

Tijdens de maand februari 2021 gingen er 540 bedrijven failliet, een daling met 43% tegenover 2020. Januari en februari samengeteld toont 999 faillissementsuitspraken of 49,4% minder.

Project: software robots om administratieve routinetaken over te nemen

Het gebruik van databots, een toepassing van Robotic Process Automation (RPA), heeft het potentieel om automatisering snel en goedkoop toe te passen. VIL wil dit onderzoeken.

Start bouw allereerste Vlaamse opleidingscentrum voor farma en biotech

ViTalent en POM Antwerpen hebben het startschot gegeven voor bouw van allereerste opleidingscentrum voor farma en biotech in Vlaanderen. Vanaf begin 2022 worden opleidingen op maat aangebode

Watson-Marlow en Bredel vanaf nu onder één dak

De Watson-Marlow Fluid Technology Group (WMFTG) verzorgt vanaf nu de directe verkoop, de ondersteuning en de service van de industriële Bredel slangenpompen.

‘The 7 Transformations Experience’ - column

Hoe groot of klein ze ook is, en ongeacht de menselijke en financiële middelen waarover ze beschikt, uw onderneming is in staat om te evolueren. 'The 7 Transformations Experience' helpt.

Flexim lanceert nieuwe ultrasone flowmeters voor stoom

Met de FLUXUS ST en FLUXUS ST-HT serie kan verzadigde stoom gemeten worden zonder inbreng van sensors in de leiding of het openen van de leiding. Ook het verjongen van de leidingdiameters is niet langer nodig om de stoomsnelheid te verhogen voor het toe te passen meetprincipe, want de flow kan al gemeten worden vanaf 1cm/s.

Partners