Materiaal reageert maf op druk

Het nieuwe asymetrisch reagerende rubberen rooster: beweging van links (rood) wordt doorgegeven, maar die van rechts (geel) niet. Illustratie: Cockrell School of Engineering

Je duwt tegen de linkerkant van een blokje en het schuift zo opzij. Maar duw je rechts, dan is er geen beweging in te krijgen. Maf gedrag voor een blokje, maar een nieuw ontworpen materiaal dat uit rubber bestaat doet wel zoiets. Voor dit zogeheten metamateriaal – uit nieuwsgierigheid ontwikkeld – zijn nog geen concrete toepassingen. Maar de onderzoekers, uit onder andere Leiden en Amsterdam, denken dat het materiaal gebruikt kan worden in schokdempers en zachte robots, zo schrijven ze deze week in Nature.

Normaal gesproken verspreidt druk zich gelijkmatig in een materiaal als het wordt ingedrukt, ongeacht vanaf welke kant de druk komt. Als je bijvoorbeeld een spons indrukt wordt de kracht die je uitoefent gedempt. Het maakt dan niet uit of je op de boven- of onderkant drukt. En als je tegen de rechterkant van een massief blokje rubber aanduwt, stulpt hij aan de linkerkant uit. En het omgekeerde gebeurt als je links duwt.

Asymmetrische structuur

Bij dit nieuwe materiaal gebeurt iets anders: de richting vanwaar de beweging komt, maakt wel uit. Een duw van rechts wordt uitgedoofd terwijl een van links voor beweging door het hele materiaal zorgt. Dit bijzondere gedrag ontstaat door de asymmetrische structuur, vertelt een van de drie auteurs, Corentin Coulais, van het Amolf in Amsterdam. „Het bestaat uit een plat rubberen rooster opgebouwd uit vierkantjes en ruitjes die verschillende kanten op gekanteld zijn.” Alle delen van het rooster hellen een beetje naar rechts. Schokken worden geblokkeerd of juist verspreid, afhankelijk van de richting