Den udfordring kender CAPRA Robotics, der fremstiller hjul af en plastiksort, der hedder polyurethan. Det fungerer i mange miljøer, men når temperaturen kommer langt nok under frysepunktet, bliver materialet mindre fleksibelt, mere stift og mere tilbøjeligt til at gå i stykker. Det kan for eksempel ske, når en lille robot kører rundt om en lufthavn i det kolde, nordlige Norge for at tjekke om indhegningen er intakt. Hvis den her støder ind i en kantsten, kan hjulet splintres på stedet.

Det problem ville CAPRA Robotics løse i et MADE materiale demonstrationsprojekt med Teknologisk Institut.

“Vi begyndte med luftfyldte hjul, men de punkterede. Så prøvede vi med luftløse hjul støbt i polyurethan. Men når temperaturen kommer ned på -12 grader eller derunder, bliver materialet skørt. Vi vil gerne kunne operere ved -20 grader, men ved den temperatur splintres hjulene simpelthen,” siger Mads Bendt, CEO i CAPRA Robotics.

”Vi testede forskellige muligheder, og resultatet var klart: vi kunne tage en kendt teknologi og bruge den i et nyt område. Det viste sig nemlig, at gummiskum fra børnecykler har den helt rigtige materialeegenskab til at fremstille en slags vinterdæk til robothjul,” siger Jørn Bech, seniorspecialist på Teknologisk Institut.

Måtte skifte spor

Jørn Bech, seniorspecialist på Teknologisk Institut, forklarer, at de udførte en dynamisk mekanisk analyse (DMA), som viser, hvordan materialet ændrer sig i forskellige temperaturer – i dette tilfælde fra -35 grader til +70 grader.

Resultaterne af DMA-testen bekræftede resultaterne fra CAPRA Robotics’ egne tests, idet materialet viste en voksende stivhed fra omkring -10 grader.

På baggrund af disse fund opstod idéen om at ændre materialets struktur ved at tilsætte noget nyt, der kunne gøre hjulet mere elastisk i kolde miljøer. Derfor gennemførte Teknologisk Institut en materialescreening for at vurdere de eksisterende muligheder på det henholdsvis danske og europæiske marked. Men resultatet viste, at det ikke er muligt at finde et additiv – dvs. et kemisk tilsætningssof – til det anvendte polyurethan-materiale, da et sådant additiv ikke findes.

”Vi blev klar over, at vi måtte skifte spor. Vi begyndte at kigge på designet. Kunne man fremstille dækket på en måde, så der ikke blev nogen pludselige materialeforskydninger? Så der var noget, der kunne absorbere slagene?” siger Jørn Bech.

Vinterdæk

CARPA Robotics og Teknologisk Institut fandt hurtigt en god løsning på problemet:

”Der er stadig mange steder, hvor polyurethan-hjulene er helt fine, så dem beholder vi. Det nye hjul vil nærmere være et slags vinterdæk beregnet til særligt kolde miljøer,” siger Mads Bendt.

CAPRA Robotics er glad for de opnåede resultater i MADE-projektet:

“Det forløb som det skulle. Det handler om at blive klogere – det gjorde vi hurtigt, så det var ganske effektivt. Disse muligheder giver os den nødvendige kapacitet til at fremme udvikling og innovation. Det sætter os allerforrest – og dermed Danmark allerforrest. Vi vil helt sikkert gøre det igen,” siger Mads Bendt.”