2018-05-26 12:16:15
'Ενα "έξυπνο", 3D/printed υλικό τζελ που μπορεί να "περπατά»"στον βυθό, να πιάνει αντικείμενα και να τα μετακινεί, ανέπτυξαν μηχανικοί του Rutgers University New Brunswick.
To υλικό αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ρομπότ τα οποία μιμούνται θαλάσσια όντα όπως το χταπόδι, που μπορεί επίσης να περπατά στον βυθό και να ακουμπά αντικείμενα χωρίς να τους προκαλεί ζημιά. Ακόμη, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και για τη δημιουργία τεχνητών οργάνων όπως καρδιές, στομάχια και άλλοι μύες, καθώς και σε συσκευές για τη διάγνωση ασθενειών, τη χορήγηση φαρμάκων, για υποβρύχιους ελέγχους κ.ά.
Τα μαλακά υλικά όπως το συγκεκριμένο «έξυπνο» τζελ είναι εύκαμπτα, συχνά φθηνότερα στην κατασκευή από τα σκληρά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μικροκλίμακα. Επίσης, οι συσκευές που είναι φτιαγμένες από αυτά είναι ευκολότερες στον σχεδιασμό και τον έλεγχο σε σχέση με άλλες, πιο πολύπλοκες μηχανικά.
«Το 3D printed έξυπνο τζελ έχει τεράστιες δυνατότητες στη βιοϊατρική μηχανολογία, επειδή μοιάζει με ιστούς στο ανθρώπινο σώμα που επίσης περιέχουν πολύ νερό και είναι πολύ μαλακοί» είπε ο Χάουον Λι, senior author μιας νέας μελέτης και αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολογίας και Αεροδιαστημικής του πανεπιστημίου. «Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλά διαφορετικά είδη υποβρύχιων συσκευών που μιμούνται θαλάσσια πλάσματα όπως το χταπόδι» πρόσθεσε.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο ACS Applied Materials & Interfaces, επικεντρώνεται σε ένα 3D-printed υδροτζέλ που κινείται και αλλάζει σχήμα όταν ενεργοποιείται με ηλεκτρισμό. Τα υδροτζέλ, που μένουν στερεά παρά την 70% και ένω περιεκτικότητά τους σε νερό, βρίσκονται στο ανθρώπινο σώμα, σε πάνες, σε φακούς επαφής και σε πολλά άλλα πράγματα.
Στη διαρκεια της διαδικασίας του 3D printing, προβάλλεται φως σε ένα φωτοευαίσθητο διάλυμα που γίνεται τζελ. Το υδροτζέλ τοποθετείται σε ένα διάλυμα αλμυρού νερού (ηλεκτρολύτη) και δύο λεπτά καλώδια διοχετεύουν ηλεκτρισμό για να προκαλέσουν κίνηση: Περπάτημα προς τα εμπρός, αντιστροφή πορείας και πιάσιμο και μετακίνηση αντικειμένων. Το ανθρωποειδές «ρομπότ» που δημιούργησε η ομάδα έχει ύψος περίπου μίας ίντσας.
Η ταχύτητα της κίνησης του τζελ ελέγχεται μέσω αλλαγής των διαστάσεών του (το λεπτό είναι πιο γρήγορο από το παχύ) και τζελ κάμπτεται ή αλλάζει σχήμα ανάλογα με τη δύναμη του διαλύματος αλμυρού νερού και του ηλεκτρικού πεδίου. Το τζελ παραπέμπει σε μύες που συστέλλονται επειδή αποτελείται από μαλακό υλικό, έχει πάνω από 70% νερό και αντιδρά σε ηλεκτρική διέγερση, όπως σημειώνει ο Λι.
naftemporiki
To υλικό αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ρομπότ τα οποία μιμούνται θαλάσσια όντα όπως το χταπόδι, που μπορεί επίσης να περπατά στον βυθό και να ακουμπά αντικείμενα χωρίς να τους προκαλεί ζημιά. Ακόμη, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και για τη δημιουργία τεχνητών οργάνων όπως καρδιές, στομάχια και άλλοι μύες, καθώς και σε συσκευές για τη διάγνωση ασθενειών, τη χορήγηση φαρμάκων, για υποβρύχιους ελέγχους κ.ά.
Τα μαλακά υλικά όπως το συγκεκριμένο «έξυπνο» τζελ είναι εύκαμπτα, συχνά φθηνότερα στην κατασκευή από τα σκληρά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μικροκλίμακα. Επίσης, οι συσκευές που είναι φτιαγμένες από αυτά είναι ευκολότερες στον σχεδιασμό και τον έλεγχο σε σχέση με άλλες, πιο πολύπλοκες μηχανικά.
«Το 3D printed έξυπνο τζελ έχει τεράστιες δυνατότητες στη βιοϊατρική μηχανολογία, επειδή μοιάζει με ιστούς στο ανθρώπινο σώμα που επίσης περιέχουν πολύ νερό και είναι πολύ μαλακοί» είπε ο Χάουον Λι, senior author μιας νέας μελέτης και αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολογίας και Αεροδιαστημικής του πανεπιστημίου. «Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλά διαφορετικά είδη υποβρύχιων συσκευών που μιμούνται θαλάσσια πλάσματα όπως το χταπόδι» πρόσθεσε.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο ACS Applied Materials & Interfaces, επικεντρώνεται σε ένα 3D-printed υδροτζέλ που κινείται και αλλάζει σχήμα όταν ενεργοποιείται με ηλεκτρισμό. Τα υδροτζέλ, που μένουν στερεά παρά την 70% και ένω περιεκτικότητά τους σε νερό, βρίσκονται στο ανθρώπινο σώμα, σε πάνες, σε φακούς επαφής και σε πολλά άλλα πράγματα.
Στη διαρκεια της διαδικασίας του 3D printing, προβάλλεται φως σε ένα φωτοευαίσθητο διάλυμα που γίνεται τζελ. Το υδροτζέλ τοποθετείται σε ένα διάλυμα αλμυρού νερού (ηλεκτρολύτη) και δύο λεπτά καλώδια διοχετεύουν ηλεκτρισμό για να προκαλέσουν κίνηση: Περπάτημα προς τα εμπρός, αντιστροφή πορείας και πιάσιμο και μετακίνηση αντικειμένων. Το ανθρωποειδές «ρομπότ» που δημιούργησε η ομάδα έχει ύψος περίπου μίας ίντσας.
Η ταχύτητα της κίνησης του τζελ ελέγχεται μέσω αλλαγής των διαστάσεών του (το λεπτό είναι πιο γρήγορο από το παχύ) και τζελ κάμπτεται ή αλλάζει σχήμα ανάλογα με τη δύναμη του διαλύματος αλμυρού νερού και του ηλεκτρικού πεδίου. Το τζελ παραπέμπει σε μύες που συστέλλονται επειδή αποτελείται από μαλακό υλικό, έχει πάνω από 70% νερό και αντιδρά σε ηλεκτρική διέγερση, όπως σημειώνει ο Λι.
naftemporiki
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
H σύνταξη που πήρε η οικογένεια του σμηναγού Μπαλταδώρου
ΕΠΟΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Κατεβάζουν ρολά τα ΜΜΕ στις 30 του μήνα...
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
