Image
15.2.2016 0 Comments

Nová metóda 4D tlače čerpá inšpiráciu z kvetov

Tím vedcov z Wyssovho inštitútu biologicky inšpirovaného inžinierstva pri Harvardovej univerzite vyvinul novú technológiu 3D tlače na mikroúrovni, do ktorej pridal ako štvrtú dimenziu čas. Vedci čerpali inšpiráciu z prírodných štruktúr, konkrétne z botaniky. Podobne ako rastliny menia svoju podobu v priebehu času a v súlade s ekologickými podnetmi, aj nový 4D tlačený hydrogél pozostáva z kompozitných štruktúr, ktoré menia tvar po ponorení do vody.

Podľa Jennifer Lewisovej, hlavnej autorky štúdie zverejnenej v časopise Nature Materials, táto práca predstavuje značný pokrok v oblasti programovateľných materiálov, umožnený multidisciplinárnym prístupom.

Nový materiál napodobňuje zmeny tvaru, ku ktorým dochádza v rôznych častiach rastliny, ako sú úponky, listy či kvety, v reakcii na environmentálne podnety, ako je vlhkosť či teplota. Ako príklad možno spomenúť tzv. termonastie tulipánov, ktorých kvety sa otvárajú a zatvárajú podľa teploty.

4D tlačený hydrogélový kompozit obsahuje celulózové vlákna, ktoré umožňujú zmenu tvaru. Táto substancia po ponorení do vody môže napučať, ale vďaka anizotropnému charakteru celulózových vlákien iba po dĺžke (to je aj dôvod, prečo môžeme ľahšie rozťať drevo pozdĺž vlákna ako naprieč ním). Tím vypracoval proprietárny matematický algoritmus, ktorý predpovedá, ako musí byť objekt 4D tlačený, aby po ponorení do vody dosiahol požadovaný tvar. Matematický model určuje tlačovú dráhu potrebnú na dosiahnutie požadovaného tvaru  pri transformačnej reakcii.

Na demonštráciu Lewisová a jej kolegovia vytlačili štruktúry podobné kvetom orchideí, do ktorých pridali fluoreskujúcu farbu, aby kvety efektne svietili.

Kompozitný atrament, ktorý tím používa, prúdi okolo tlačovej hlavy ako tekutina, ale po vytlačení rýchlo stuhne. Použiť možno rôzne hydrogélové materiály, čo má za následok rozličné správanie v reakcii na podnety. Takisto vlákna celulózy sa dajú nahradiť podľa výberu iným anizotropným plnivom vrátane vodivých plnív.

Nová metóda 4D tlače môže nájsť uplatnenie v oblasti inteligentných textílií, mäkkej elektroniky, biomedicínskych prístrojov či tkanivového inžinierstva pri vývoji náhradných orgánov.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

Spreje na vypínanie génov umožnia geneticky zlepšovať rastliny bez zmeny DNA

18.01.2017 00:40

Ak sa vám nepáči farba niektorých kvetov v záhrade, možno ju jedného dňa budete môcť zmeniť jednoduchým postriekaním sprejom, ktorý vypne ich určité gény. Poľnohospodári môžu takéto postreky na vypín ...

Technológie

DeepStack – umelá inteligencia, ktorá vďaka intuícii porazí v pokeri aj profesionálnych hráčov

16.01.2017 00:25

Roboty hrajúce poker nie sú úplná novinka, no tím vedcov z kanadskej Albertskej univerzity, Karlovej univerzity a ČVUT (České vysoké učení technické) položil latku trochu vyššie. V dokumente (PDF) uv ...

Technológie

Hardvérová divízia Facebooku pracuje na technológii, ktorá vyzerá ako čítanie myšlienok

16.01.2017 00:30

Pred istým časom sa Mark Zuckerberg v jednom rozhovore vyjadril, že je presvedčený o tom, že jedného dňa si ľudia budú navzájom posielať myšlienky s využitím digitálnych technológií. Teraz sa jeho sen ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

ITSMF jar

Najnovšie videá