Avondlezing door Dr. Michael Lerch georganiseerd door de Groningse Chemische Kring.
Polymeren die bewegen en dansen
Summary
Van amoeben en spermacellen tot trilharen in onze longen: de natuur zit vol verfijnde vormen van beweging. Toch blijkt het verrassend moeilijk om op microschaal synthetische tegenhangers te bouwen. De kern van dit probleem ligt in het gebrek aan feedbackcontrole, waardoor het uiterst lastig is om bewegingen op die schaal nauwkeurig te sturen.
Het ontwerpen van effectieve feedback blijft bovendien een grote uitdaging. Afgezien van wat we kunnen leren uit metabolische netwerken en hun terugkerende motieven, berust het ontstaan van feedbackgestuurde systemen vaak op toeval.
In deze lezing presenteer ik ons recente onderzoek naar het programmeren van trilharenachtige bewegingen in polymere microactuatoren, waarbij optisch-chemisch-mechanische feedback een centrale rol speelt. In deze fotogevoelige, vloeibaar-kristallijne elastomeer-micropilaarstructuren zorgt de wisselwerking tussen lokale activering, gerichte vervorming en terugkoppeling ervoor dat de actuatoren een karakteristieke, krachtige slagbeweging vertonen. In arrays ontstaan zo programmeerbare metachronale golfpatronen.
Opmerkelijk is dat deze feedback ook de ‘communicatie’ tussen de pilaren mogelijk maakt, wat leidt tot complexere vormen van zelfsortering en zelforganisatie. Ondanks deze rijke dynamiek blijft het onderliggende materiaalsysteem verrassend eenvoudig – iets wat men niet direct zou verwachten – en roept het uiteindelijk de vraag op hoe een minimaal systeem voor zelfregulering en feedback eruit kan zien.
Achtergrond van Dr. Michael M. Lerch
Michael M. Lerch is universitair docent aan de Rijksuniversiteit Groningen (Nederland). Zijn onderzoek richt zich op zelfregulerende zachte materialen en zachte robotica (www.lerchlab.com). Hij behaalde een master in interdisciplinaire wetenschappen aan de ETH Zürich en promoveerde in de supramoleculaire en fotochemie bij prof. Feringa, met onderzoek naar Donor–Acceptor Stenhouse Adducts.
Tijdens een NWO Rubicon-postdoc bij de Aizenberg-groep aan het Wyss Institute en Harvard University ontwikkelde hij microgestructureerde vloeibaar-kristallijne elastomeeroppervlakken met zelfregulerende beweging en feedbackgestuurde, optisch actieve hydrogels. Zijn huidige onderzoek richt zich op chemisch gestuurde zachte robotica en slimme coatings, met als doel bij te dragen aan een duurzamere en rechtvaardigere toekomst.
Introducé(e)s zijn van harte welkom.
Graag vooraf bericht als u verwacht te komen.
Stuur daartoe een mail naar gck@kncv.nl of kommer.brunt@planet.nl.
