Het is gedaan met vervelende lussen en blaren in plakkerige materialen. Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven en de Universiteit Twente een model hebben ontwikkeld dat laat zien hoe deze lussen het beste kunnen worden verwijderd. Het nieuwe onderzoek is gepubliceerd in European Physics Letters.
Stel je een stuk plakband voor waarvan de klevende kanten aan elkaar zijn geplakt, waardoor er een lus ontstaat. Als je probeert de lus te verwijderen door aan de twee uiteinden van de lus te trekken, gebeurt er iets verrassends.
Wanneer de grootte van het contactoppervlak tussen de klevende kanten begint af te nemen, laat de lus niet los zoals je zou verwachten. In plaats daarvan krimpt de lus als je de twee zijkanten uit elkaar trekt, tot hij een kritieke kleine omvang bereikt en dan uiteindelijk loslaat.
Experimentele uitdagingen
Het verwijderen van lussen en blaren is volgens Jacco Snoeijer niet alleen van belang voor pleisters en plakband. “Bij het werken met materialen voor dunne flexibele elektronica en zachte robotica is het belangrijk om te weten welke kracht er nodig is om blaren of lussen te verwijderen. Er bestaat namelijk een risico dat het materiaal blijvend beschadigd raakt.”
Om te bestuderen hoe lussen vervormen wanneer ze worden blootgesteld aan verschillende trekkrachten en -snelheden, besloten de onderzoekers lussen in verschillende soorten plakband te onderzoeken. Daarvoor hadden ze echter eerst een betrouwbare manier nodig om rechte plakbandlussen te maken in het lab.
“In rechte lussen zijn de twee plakkende kanten van het plakband perfect uitgelijnd of parallel. Als de twee zijden niet parallel zouden zijn, zou de lus verdraaien naarmate de omvang afneemt, en wij wilden deze verdraaiing vermijden”, merkt Twan Wilting op. “Omdat we hier geen geautomatiseerde methode voor hadden, moesten we de lussen met de hand maken. Het spreekt voor zich dat daarvoor veel oefening nodig was!”
Praktisch toepasbaar
Nadat de experimenten waren voltooid, gebruikten de onderzoekers de waarnemingen om een nieuw model te construeren dat het krimpproces van de lus beschrijft en een indicatie geeft van de kritische lusgrootte (vóór het uiteindelijke loslaten) en de daarvoor benodigde trekkracht.
Lees via deze link het complete persbericht.
“Het model komt zeer goed overeen met de experimentele waarnemingen. Misschien kunnen we in de toekomst nog meer details aan het model toevoegen, met name over hoe de lijm in het contact zich gedraagt tijdens het lostrekken”, zegt Snoeijer.
Wilting en de onderzoekers weten dat er genoeg praktische toepassingen zijn voor hun model: “Blaren en lussen komen voor in meerlaagse coatings, flexibele elektronica, zachte robotica, zelfs tijdens de productie van grafeen (een materiaal dat bestaat uit koolstofatomen in een honingraatraster dat één koolstofatoom dik is). Dat betekent dat je moet weten wat er gebeurt tijdens vouw- en zelfhechtingsprocessen, en daar draagt ons model zeker aan bij.”
“How to unloop a self-adherent sheet”, Twan Wilting, Martin Essink, Hanneke Gelderblom, and Jacco Snoeijer, European Physics Letters, (2021).
Ook interessant: De wonderbaarlijke ontdekking van ‘kleefprut’
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
