Fysiker och materialforskare har lyckats konstruera en motor och en energilagringsanordning från en enda komponent. De använde en elastisk polymerfiber stängd i en ring som gjordes för att rotera vid applicering av en extern energiförsörjning. Forskarna från universiteten i Heidelberg och Strasbourg (Frankrike) hoppas att denna mekanism kommer att stimulera utvecklingen av intelligenta material med exakt definierade funktioner. Resultaten publicerades i tidskriften Naturmaterial .

"Vår strategi är minimalistisk. Vi litar inte på komplexa, högteknologiska material utan istället fråga oss hur geometrin och topologin i ett material kan framkalla en intelligent funktion, såsom rotation. Så kom vårt hjul inuti, "rapporterar Dr Falko Ziebert från Institute for Theoretical Physics vid Heidelberg University, som ledde forskningen tillsammans med Dr Igor Kulić vid Institut Charles Sadron vid University of Strasbourg. Till skillnad från ett traditionellt styvt hjul som färdas runt en axel, en elastisk deformationsvåg bildas i detta hjul inuti, får den att röra sig. "Enkelt värmeflöde genererar framdrivningen genom att orsaka termisk expansion i materialet, ungefär som den termiska konvektionen i vår atmosfär som bestämmer vårt väder och klimat. Denna termiska deformation interagerar med den föreskrivna deformationen av ringgeometrin och framkallar rotationen, "förklarar Dr Ziebert.

Med ratten inuti, forskarna träffade en extremt enkel princip för att sätta polymermaterial, som en nylontråd eller ett gummiband, i spontan rörelse. Denna princip kommer att ligga till grund för vidare forskning. "Just nu leker vi fortfarande med olika geometrier, material, och andra former av energiflöde genom systemet, "säger Dr Kulić. En vision är att utveckla nya tekniska enheter med robusta, självgående element, i form av konstgjorda muskler, till exempel.