Forscher der Tohoku University in Japan haben in Zusammenarbeit mit Einrichtungen wie dem INSA Lyon in Frankreich erfolgreich eine neue Art von ultrafeinen, elektrisch angetriebenen weichen Fasern entwickelt. Diese Fasern können sich unter Strom biegen, zusammenziehen und komplexe dreidimensionale Bewegungen ausführen, was neue Ansätze für die Entwicklung von Soft-Robotern und Wearables bietet.

Die Studie wurde von Associate Professor Yuanyuan Guo vom Institute for Advanced Study der Tohoku University geleitet, und die zugehörigen Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „ACS Omega“ veröffentlicht. Das Team stellte die Aktorfasern durch Optimierung eines Heißziehprozesses her, der Fasern mit einer Dicke vergleichbar mit einem menschlichen Haar erzeugt. Die Faser verwendet thermoplastisches Polyurethan als Kernmaterial – ein hochflexibles dielektrisches Elastomer, das sich unter Anlegen eines elektrischen Felds verformt.

Guo erklärt: „Durch die Kombination von Faserherstellungstechnologie mit weichen elektroaktiven Materialien haben wir einen der dünnsten und weichsten faserförmigen elektrischen Aktoren hergestellt, über die bisher berichtet wurde.“ Diese fadenförmigen Aktorfasern lassen sich leicht in Textilien integrieren oder zu komplexen 3D-Strukturen weben, um Bewegungen zu erzeugen, die mit herkömmlichen flachen Aktoren schwer zu realisieren sind.

Die weichen Eigenschaften dieser elektrisch angetriebenen Fasern machen sie besonders geeignet für Geräte, die in engem Kontakt mit Menschen interagieren. In Bereichen wie tragbaren Assistenzsystemen und Soft-Robotik könnten diese Fasern kontrollierte Bewegungen ohne starre Komponenten erzeugen, was den Komfort und die Sicherheit der Geräte erhöhen könnte. Das Team plant, Elektrodenmaterialien und die interne Faserstruktur weiter zu optimieren, um Sensoreigenschaften in diese Faserplattform zu integrieren und so multifunktionale Fasern zu entwickeln, die ihre Umgebung wahrnehmen und darauf reagieren können.

Veröffentlichungsdetails: Autoren: Yuto Akimoto et al., Titel: „Heat-Drawn Soft Dielectric Elastomer Actuator Fibers“, veröffentlicht in: ACS Omega (2026). Zeitschrifteninfo: ACS Omega