Technische Natuurkunde - Integraal Project
Wall Suction Done, synthetisch gekko materiaal
Lara Smit, Wander Werkhoven, Manchahat Singh
Doel
Onderzoeken of synthetisch gekko materiaal van toepassing is op de rupsbanden van de Wall Suction Drone, ter verbetering van de verticale beweging.
Aanpak
Het onderzoek wordt gedaan door middel van adhesietesten uit te voeren, met een trekbank. Hierbij is onderzocht wat de eigenschappen van het synthetisch gekko materiaal is waarbij de hoeken gevarieerd zijn (30°-90°), op een plexiglas ondergrond. Daarbij zijn dispersieve adhesiekrachten, elasticiteit en effecten van verontreiniging geanalyseerd.
Een dogbone-test is uitgevoerd om de mechanische eigenschappen zoals elasticiteitsmodulus (53,64 MPa) en maximale strain (0,2) te bepalen van het synthetische gekko materiaal. Herhaald gebruik werd geëvalueerd met een verontreinigingstest. Verontreiniging verminderde de adhesiekracht met 40%. Tijdsafhankelijke krachten zijn gemeten door een stress relaxatietest. Dit liet zien dat bij lage krachten een steady state is bereikt. Hoek specifieke hechtingseigenschappen toonden aan dat de adhesiekracht significant toeneemt bij hoeken > 35°, piekt bij 80° met een gemiddelde maximale stress van 0,368 N/cm², en stabiliseert bij hoeken > 75°.
Een dogbone-test is uitgevoerd om de mechanische eigenschappen zoals elasticiteitsmodulus (53,64 MPa) en maximale strain (0,2) te bepalen van het synthetische gekko materiaal. Herhaald gebruik werd geëvalueerd met een verontreinigingstest. Verontreiniging verminderde de adhesiekracht met 40%. Tijdsafhankelijke krachten zijn gemeten door een stress relaxatietest. Dit liet zien dat bij lage krachten een steady state is bereikt. Hoek specifieke hechtingseigenschappen toonden aan dat de adhesiekracht significant toeneemt bij hoeken > 35°, piekt bij 80° met een gemiddelde maximale stress van 0,368 N/cm², en stabiliseert bij hoeken > 75°.
Resultaat
Het synthetisch gekko materiaal is geschikt voor rupsbanden van de Wall Suction Drone. Zolang daarbij wel rekening wordt gehouden dat het ontwerp licht van gewicht moet zijn en het synthetische gekko materiaal regelmatig wordt gereinigd/vervangen.
