De VUB, University of Cambridge, ESPCI-Paris, EMPA en Suprapolix ontvangen 3 miljoen euro aan Europese steun voor baanbrekend onderzoek naar zelfhelende robots. Deze steun wordt verleend via "Technologieën van de toekomst of in opkomst" (Future & Emerging Technologies - FET) van de EU.

De komende drie jaar zullen onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel, de University of Cambridge, L'École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la ville de Paris (ESPCI-Paris) en de Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa) samenwerken met de Nederlandse polymeerproducent SupraPolix aan de volgende generatie robots.

Zachte robots die 'pijn voelen'

Het gaat om (zachte) robots die 'pijn voelen' en zichzelf helen. De partners kunnen rekenen op 3 miljoen euro steun van de Europese Commissie. 

Binnenkort zullen robots ons helpen in het huishouden om onze werklast te verminderen en om ons leven veiliger te maken. Ze zullen zij aan zij met ons werken en dat moet veilig.

Vele robots van de volgende generatie worden gebouwd met flexibele materialen, om fragiele voorwerpen met de nodige handigheid te kunnen manipuleren en om de veiligheid van mensen te garanderen. Omdat ze zacht zijn, kunnen ze mensen niet kwetsen. Maar zo zijn ze zelf bijzonder kwetsbaar voor barsten of scheuren die worden veroorzaakt door scherpe voorwerpen uit onze omgeving. De reparaties om die robots weer aan het werk te krijgen kosten vaak veel tijd en zijn daarom kostbaar.

Om dit te voorkomen, zullen de wetenschappers binnen het nieuwe SHERO-project technologieën ontwikkelen waarmee zachte robots zichzelf kunnen herstellen. De onderzoekers zijn op zoek naar zelfhelende materialen om de zachte robots mee te bouwen. Deze flexibele kunststoffen kunnen zichzelf volledig herstellen als ze beschadigd zijn.

Om te kunnen voelen en het zelfherstellende proces te activeren, wordt functioneel materiaal ingebed. Het Europese project heeft de ambitie om een zachte robot te creëren van een zelfhelend materiaal, die schade kan detecteren en de nodige stappen kan ondernemen om het defect voorlopig (dus tijdelijk) te verhelpen, zodat het werk in uitvoering kan worden afgerond, of volledig te herstellen tijdens een onderhoudsbeurt.

Zelfreparatiemechanisme

Dit prestigieuze project wordt geleid door de Vrije Universiteit van Brussel (VUB) samen met een team wetenschappers van het onderzoekscentrum voor robotica Brubotics en het laboratorium voor onderzoek naar polymeren FYSC. Prof. Vanderborght, die het project leidt, legt uit: "Dankzij het zelfreparatiemechanisme van dit nieuwe soort robots kunnen complexe en dure reparaties tot het verleden behoren."

Dr. Thomas George Thuruthel, onderzoeker naar 'Soft Robotics Sensing and Self-Healing' bij de afdeling Engineering van de Universiteit van Cambridge: "Met behulp van machinaal leren zullen we werken aan de modellering en integratie van deze zelfhelende materialen, met inbegrip van zelfhelende actuatoren en sensoren, schadedetectie, en -lokalisatie en gecontroleerde herstelling. Dat om de zelfherstellende sensoren en actuatoren in demonstratieplatforms te integreren om specifieke taken uit te voeren"

Empa in Zwitserland zal zich richten op nieuwe flexibele sensoren en actuatoren, die kunnen worden ingebed in de zelfhelende polymeren. Dr. Frank Clemens, groepsverantwoordelijke bij het Laboratorium voor Hoogwaardige Keramiek, Empa: "In een eerste stap zullen we onze piëzoresistieve sensorvezels uit zacht materiaal in het zelfhelende polymeer inbedden om de spanning continu te monitoren en om het gebied te detecteren waar het zelfherstellende proces moet worden geactiveerd. In een later stadium zullen andere soorten sensoren en actuatoren worden geïntegreerd, afhankelijk van de uiteindelijke toepassing".

ESPCI-Paris, waar de eerste zelfhelende elastomeren zijn ontwikkeld, neemt ook deel aan het project.

Europa neemt voortouw

Misschien klinken de visionaire aspecten en verkennende kenmerken van FET nogal futuristisch, maar de missie van FET is eigenlijk heel concreet: de uitstekende wetenschappelijke kennis en onderzoek binnen Europa omzetten in een concurrentievoordeel.

Verwacht wordt dat FET-projecten zullen leiden tot radicale technologische innovaties door de innovatieve samenwerking tussen multidisciplinaire wetenschap en baanbrekende techniek. Het zal Europa helpen om in een vroeg stadium het voortouw te nemen, wat deze veelbelovende technologiegebieden van de toekomst betreft. Het zijn technologiegebieden die de basis voor het toekomstige Europese concurrentievermogen en de groei kunnen vernieuwen, en die een verschil kunnen maken voor de samenleving in de komende decennia.