De mechanische eigenchappen van natuurvezels en vezelverbindingen zijn van groot belang voor de kwaliteit van het biobased materialen en biocomposieten, betoogt Kallio. Modellen die deze eigenschappen kunnen voorspellen, ontbreken echter, de gebruikelijke handmatige testmethoden zijn omslachtig en kennen een grote spreiding van de resultaten.
Precisie en gevoeligheid
Daarom werkt Pasi Kallio binnen het Horizon 2020-project FibreNet aan de ontwikkeling van van microrobotica om vezels geheel geautomatiseerd en op hoge snelheid in te scannen en mechanisch te testen. Tijdens de conferentie toonde hij een aantal video’s van zijn robots in actie. Zij bieden de benodigde precisie en gevoeligheid voor het hanteren en meten van microscopische monsters, zoals individuele vezels en composietdruppels.
De vezels worden met kleine grijpers vastgepakt, waarna het mogelijk is om bijvoorbeeld met een derde grijper trekeigenschappen en het bindingsvermogen te meten, of de schuifsterkte van vezelmatrixinterfaces nauwkeurig vast te stellen. Met een stereoscopisch visueel systeem is de vezel zelfs in 3D te digitaliseren en verder te verwerken in een computermodel.
Snellere ontwikkeling
Natuurvezels vertonen nog steeds een grote variatie, waardoor veel metingen noodzakelijk zijn. In een geautomatiseerd systeem is dat echter geen bezwaar. Door de metingen veelvuldig te herhalen, wordt is een hoge gemiddelde nauwkeurigheid haalbaar. Uiteindelijk moet deze vinding leiden tot snellere en goedkopere ontwikkelingscycli.
