Magnetické štruktúry zhotovené 3D tlačou môžu skákať, liezť a naháňať sa

Technológie
0

Niekedy by bolo žiaduce, aby sa drobné biomedicínske mäkké roboty mohli pohybovať v ľudskom tele bez pripojenia k externému zdroju energie alebo riadiacej jednotke. Zdá sa, že k tomuto stavu sme o krok bližšie vďaka technológii 3D tlače a inteligentným tvarovateľným materiálom reagujúcim na magnetizmus. Magnetické ovládanie je veľmi sľubné, pretože je rýchle, silné, neškodné pre telo a možno ho realizovať na diaľku.

Tím výskumníkov z Massachusettskej technickej univerzity (MIT), ktorý viedol profesor Xuanhe Zhao, vytvoril elastomérny atrament na 3D tlač, ktorý obsahuje malé magnetické častice. Keďže atrament sa pretláča cez 3D tlačiareň, elektromagnet umiestnený pri dýze tlačiarne spôsobuje, že všetky čiastočky, ktoré tadiaľ prechádzajú, sú magneticky orientované v rovnakom smere, určenom elektromagnetom. Tento smer sa dá meniť.

To znamená, že zmenou smeru elektromagnetu počas tlače možno vytvoriť objekt, ktorý má v rôznych častiach častice orientované v rôznych smeroch.

Keď sa potom tento flexibilný objekt vystaví vonkajšiemu magnetickému poľu, jednotlivé jeho časti budú reagovať rôznymi spôsobmi pohybu v závislosti od orientácie častíc. To spôsobí zmenu tvaru predmetu a presunom zdroja magnetického poľa môže objekt nadobudnúť postupne viacero rôznych tvarov. Tím vyvinul aj fyzikálny model, ktorý predpovedá, ako sa tlačená štruktúra deformuje pôsobením magnetického poľa.

Zatiaľ sa táto technológia používa na výrobu predmetov, ako je trubička, ktorá sa sama uzavrie, list, ktorý sa prehýba a rozkladá, alebo zariadenie, ktoré dokáže liezť ako pavúk, týmto materiálom možno dokonca obaliť aj tabletku a potom ju pomocou neho presunúť na druhý koniec stola.

Zhao a jeho kolegovia vytlačili aj krúžok s elektrickými obvodmi a červenými a zelenými LED svetlami. V závislosti od orientácie vonkajšieho magnetického poľa sa krúžok deformuje, aby sa naprogramovaným spôsobom rozsvietili buď červené, alebo zelené LED diódy.

„Myslíme si, že v biomedicíne nájde táto technika sľubné aplikácie,“ hovorí Zhao. „Mohli by sme takúto štruktúru dať okolo krvnej cievy a kontrolovať prietok krvi alebo pomocou magnetu viesť zariadenie cez tráviaci trakt, aby sme získali snímky, odobrali vzorky tkaniva, vyčistili upchatie alebo doručili niektoré lieky.“

Vo videu môžete vidieť v akcii niektoré objekty zhotovené 3D tlačou:

Dokument o výskume bol publikovaný v časopise Nature

Zdroj: newatlas.comnews.mit.edu.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články
3D tlač stroj magnet robot energia veda vyskum aplikácia

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať