„Mușchi artificial” tipărit 3D inspirat de pielea de caracatiță care schimbă culoarea

Această caracatiță are în piele celule care schimbă culoarea, numite cromatofori, fenomen care i-a inspirat pe inginerii Rutgers. Credit: NOAA Ocean Explorer Program, Galapagos Rift Expedition 2011

Gelul imprimat 3D inteligent își schimbă forma când este expus la lumină

Inspirați de pielea schimbătoare de piele a sepiei, caracatițelor și calmarului, inginerii Rutgers au creat un gel inteligent imprimat 3D care își schimbă forma atunci când este expus la lumină, devine un „mușchi artificial” și poate duce la un nou camuflaj militar, robotică moale și afișaje flexibile.

Inginerii au dezvoltat, de asemenea, un material elastic imprimat 3D care poate detecta culorile atunci când lumina se schimbă, potrivit studiului lor din jurnal Materiale și interfețe aplicate ACS.

Invenția lor este modelată după capacitatea uimitoare a cefalopodelor precum sepia, caracatițele și calmarul de a schimba culoarea și textura pielii lor moi pentru camuflaj și comunicare. Acest lucru este realizat de mii de celule care schimbă culoarea, numite cromatofori, în pielea lor.

„Ecranele electronice sunt peste tot și, în ciuda progreselor extraordinare, cum ar fi din ce în ce mai subțiri, mai mari și mai luminoase, se bazează pe materiale solide, limitând formele pe care le pot lua și modul în care interacționează Suprafețe 3D “, a declarat autorul principal Howon Lee, profesor asistent în cadrul Departamentului de Inginerie Mecanică și Aerospațială de la Școala de Inginerie de la Universitatea Rutgers – New Brunswick. „Cercetările noastre susțin o nouă abordare inginerească care include camuflaj care poate fi adăugat la materiale moi și creează afișaje flexibile și colorate.”

Inginerii Rutgers au creat un hidrogel printabil 3D, sau gel inteligent, care simte lumina și schimbă forma ca urmare. Hidrogelurile, care își păstrează forma și rămân puternice, în ciuda conținutului de apă, se găsesc în corpul uman, Jell-O, scutece și lentile de contact, printre multe exemple.

Inginerii includ un nanomaterial care simte lumina în hidrogel, transformându-l într-un „mușchi artificial” care se micșorează ca răspuns la schimbările de lumină. Gelul strălucitor, combinat cu materialul elastic imprimat în 3D, își schimbă culoarea, rezultând un efect de mascare.

Următorii pași includ îmbunătățirea sensibilității tehnologiei, a timpului de răspuns, a scalabilității, a ambalării și a durabilității.

Referință: „Tipărire multimaterială pentru cromatofori artificiali inspirați de lumină pentru cefalopode” de Daehoon Han, Yueping Wang, Chen Yang și Howon Lee, 3 ianuarie 2021, Materiale și interfețe aplicate ACS.
DOI: 10.1021 / acsami.0c17623

Autorii principali sunt Daehoon Han, care a obținut un doctorat la Rutgers și este acum postdoctoral la Universitatea din Minnesota și Yueping Wang, doctorand la Rutgers. Doctorandul Rutgers, Chen Yang, a contribuit și el la studiu. Această lucrare a fost susținută de un grant al Consiliului de Cercetare al Universității Rutgers și de Fundația Națională pentru Științe.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ingineria interfeței limită între materialele 2D și 3D

din David L. Chandler, Institutul de Tehnologie din Massachusetts 2 martie 2021 Aceste imagini ale „insulelor” atomilor de aur depuse într-un strat bidimensional de sulfură de...

Cipul microfluidic simplifică testarea COVID-19, oferă rezultate pe un telefon în 55 de minute sau mai puțin

Nanobeads programate sunt asociate cu un telefon mobil exterior și instrumentul de diagnosticare plug-in poate diagnostica COVID-19 în 55 de minute sau mai puțin,...

O mușcătură puternică, mortală, foarte rapidă a unei furnici Trap-maxilar

Micile schimbări de formă pot duce la inovații în funcție, arată un nou studiu. Cercetătorii au dezvăluit modul în care o capcană de furnici -...

Recenziile școlare parentale sunt legate de indicatorii demografici și rezultatele testelor, nu de performanța școlară

Comentariile părinților au reflectat diferențele dintre rasă și venituri în școlile publice de K-12. Prima analiză a comentariilor părinților despre școlile publice din K-12 din...

Un aisberg masiv – de 10 ori mai mare decât San Francisco – rupe raftul principal de gheață din Antarctica

Noile imagini radar captate de misiunea Copernicus Sentinel-1 arată o aisberg de 1.270 km² care se relaxează și se îndepărtează rapid de raftul de...

Newsletter

Subscribe to stay updated.