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

Video: Robot Atlas už prejde po členitom teréne bez toho, aby ho dopredu poznal

02.12.2016 11:58

Známy výrobca robotov Boston Dynamics vydal najnovšiu verziu dvojnohého robota Atlas začiatkom roka. Teraz ho v spolupráci s Florida Institute for Human & Machine Cognition (IMHC) ďalej zlepšil. N ...

Technológie

V Indii dali do prevádzky najväčšiu solárnu elektráreň na svete s výkonom 648 MW

02.12.2016 00:16

Po ôsmich mesiacoch výstavby spustili do prevádzky solárnu elektráreň v indickom Kamuthi (v štáte Tamilnádu), ktorá sa stala najväčšou na svete a na prvej priečke rebríčka nahradila kalifornskú elektr ...

Technológie

Japonská neurónová sieť vie vyfarbiť čiernobiele obrázky. Vyskúšajte si to

01.12.2016 00:16

Máte čiernobiele fotografie, no radi by ste z nich urobili farebné? Pomôcť vám môže šikovný nástroj založený na neurónovej sieti, ktorý vytvorili japonskí akademici z tokijskej Waseda University. Nás ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Kyocera - prve-zariadenia-formatu-a4-s-vykonom-a3

Najnovšie videá