Jak chwytać supergładkie detale bez powietrza? Magia sił van der Waalsa w robotyce

Przyssawka to za mało dla elektroniki i przemysłu kosmicznego

Jeśli musisz przenieść obrobioną płytkę krzemową, ekran OLED albo idealnie umyte lustro, masz problem. Klasyczne przyssawki pneumatyczne zostawiają mikroskopijne okręgi brudu z uszczelek. Co gorsza, jeśli proces produkcyjny odbywa się w komorze próżniowej (High Vacuum), pneumatyka w ogóle nie zadziała, bo nie ma tam różnicy ciśnień.

Odpowiedź przyszła z biologii. Naukowcy od dawna wiedzieli, że jaszczurki (gekony) chodzą po gładkich szybach nie dlatego, że się kleją, ale dlatego, że ich łapy pokryte są milionami mikroskopijnych włosków. Te włoski wchodzą w kontakt z powierzchnią na poziomie wręcz cząsteczkowym, aktywując siły van der Waalsa – słabe przyciąganie międzycząsteczkowe, które zsumowane daje gigantyczną przyczepność.

Jak to wygląda w przemyśle?

Na rynku pojawiły się już komercyjne „Gecko Grippers” (chwytaki gekonowe). Ich powierzchnia pokryta jest polimerowymi mikrostrukturami naśladującymi zwierzęcą łapę.

• Gdy robot lekko dociska chwytak i przesuwa go o ułamek milimetra – detale przylegają do niego jak przyspawane.
• Gdy trzeba detal odłożyć – ramię robota po prostu odchyla chwytak w drugim kierunku, zrywając kontakt włosków i uwalniając element w ułamku sekundy.

Zero przewodów ze sprężonym powietrzem. Zero śladów na szkle. Zero zużycia prądu do podtrzymania chwytu. Działa w próżni i nie wymaga żadnego zasilania z zewnątrz.