„Pop-Up“ 3D Struktūros Gali Imituoti Smegenų Grandines

{h1}

Imituodami vaikų iššokančias knygas, mokslininkai dabar gali sudaryti sudėtingas mikroskopines 3d formas, modeliuojančias smegenų grandinę ir kraujagysles, teigia tyrėjai.

Imituodami vaikų iššokančias knygas, mokslininkai dabar gali sudaryti sudėtingas mikroskopines 3D formas, modeliuojančias smegenų grandinę ir kraujagysles, teigia tyrėjai.

Šios sudėtingos struktūros, galinčios prilygti mažoms gėlėms ir povams, vieną dieną gali padėti mokslininkams elektroniniu būdu valdyti gyvą audinį, pridūrė tyrėjai.

Natūraliai išlenktos, plonos ir lanksčios 3D struktūros yra įprastos biologijoje; pavyzdžiai apima smegenų ląstelių grandines ir venų tinklus. Medžiagų mokslininkas Johnas Rogersas iš Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign mieste ir jo kolegos nori sukurti panašiai sudėtingus prietaisus, kurie galėtų apvynioti šias biologines struktūras, potencialiai palaikydami ar pagerindami jų funkcijas. [5 beprotiškos technologijos, kurios revoliucionuoja biotechnologijas]

„Mūsų dėmesys buvo sutelktas į smegenis, širdį ir odą“, - teigė Rogersas.

Prietaisus, imituojančius sudėtingas gamtoje aptinkamas struktūras, mikroskopinėmis svarstyklėmis labai sunku gaminti. Tačiau dabar Rogersas ir jo kolegos sukūrė paprastą tokios gamybos strategiją, kuri apima plokščias 2D struktūras, iškylančias į 3D formas.

„Analogija būtų vaikų pop-up knygos“, - Rogers pasakojo „WordsSideKick.com“.

Norėdami pagaminti šias konstrukcijas, mokslininkai ant įtemptos elastinės silikoninės gumos pagamina 2D juostelių modelius. Eksperimentuose juostelės buvo mažos, kaip 100 nanometrų pločio, arba maždaug 1000 kartų plonesnės už vidutinius žmogaus plaukus, ir buvo pagamintos iš įvairių medžiagų, įskaitant silicį ir nikelį.

2D raštai yra sukurti taip, kad tarp raštų ir silikono gumos, ant kurios jie yra, yra ir stiprių, ir silpnų lipnumo taškų. Po to, kai mokslininkai pagamino 2D dizainus, jie atpalaiduoja silikono gumos įtempimą. Silpnos lipnumo vietos nutrūksta ir „užauga“ 3D struktūra “, - teigė tyrimo bendraautorius Yonggangas Huangas, Šiaurės Vakarų universiteto Evanstono mieste, Ilinojuje, mechanikos inžinerijos profesorius. "Tik vienu šūviu jūs gaunate savo struktūrą."

Tyrėjai sukūrė daugiau nei 40 skirtingų geometrinių piešinių: nuo vienkartinių ir daugybinių spiralių ir žiedų iki sferinių krepšelių, kubinių dėžučių, povų, gėlių, palapinių, stalų ir jūrų žvaigždžių. Mokslininkai netgi galėjo išdėstyti modelius su keliais sluoksniais, panašiai kaip kelių aukštų pastatai.

Tyrėjai teigė, kad ši nauja iššokančioji technika turi daug privalumų. Strategija yra greita, nebrangi ir gali būti naudojama daugybė įvairių medžiagų, naudojamų elektronikoje šiandien, kad būtų galima sukurti įvairiausias mikroskopines struktūras. Be to, tyrėjai gali vienu metu sukurti daug skirtingų struktūrų ir sujungti skirtingas medžiagas į hibridines struktūras.

„Mes džiaugiamės, kad šios paprastos idėjos ir schemos suteikia tiesioginį kelią į plačias ir anksčiau neprieinamas 3D mikro- ir nanostruktūrų klases tokiu būdu, kuris suderinamas su turimomis aukščiausios kokybės medžiagomis ir apdorojimo technologijomis“, - teigė Rogersas.. "Mes manome, kad išvados gali būti susijusios su daugybe mikrosistemų technologijų - biomedicinos prietaisų, optoelektronikos, fotoelektros, 3D grandinių, jutiklių ir pan."

Mokslininkai teigė, kad jų pop-up surinkimo technika turi daug pranašumų, palyginti su 3D spausdintuvais, kurie sukuria 3D struktūras, nusodindami medžiagos sluoksnius vienas ant kito. Nors 3D spausdintuvai yra vis populiaresni, jie veikia lėtai. Be to, 3D spausdintuvams sunku sukurti objektus, kuriuose naudojama daugiau nei viena medžiaga, ir šiems spausdintuvams beveik neįmanoma gaminti puslaidininkių ar vienkristalinių metalų, teigė tyrėjai.

Vis dėlto Rogersas pabrėžė, kad naujoji komandos strategija papildo 3D spausdinimą, o ne bandymas pakeisti šią techniką.

Rogersas teigė, kad mokslininkai šiuo metu naudoja šią pop-up surinkimo strategiją, norėdami sukurti elektroninius pastolius, kurie laboratorinių eksperimentų metu galėtų stebėti ir kontroliuoti ląstelių augimą. „Mes taip pat pasinaudojame šiomis idėjomis, kad suformuotume spiralines, spyruoklines metalines sujungimo riles ir antenas, skirtas minkštiems elektroniniams prietaisams, skirtiems integruoti su žmogaus kūnu“, - sakė jis.

Šiandien (sausio 8 d.) Žurnale „Science“ mokslininkai išsamiai aprašė savo duomenis internete.

Sekite „WordsSideKick.com“ @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Iš pradžių paskelbta „WordsSideKick.com“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Geriausi Gps Laikrodžiai
Geriausi Gps Laikrodžiai

Elektrinės Bakterijos Galėtų Būti Naudojamos Bio Akumuliatoriams
Elektrinės Bakterijos Galėtų Būti Naudojamos Bio Akumuliatoriams

Mokslas Naujienos


Smėlio Scenos: Kalifornijos Poslinkio Kopos
Smėlio Scenos: Kalifornijos Poslinkio Kopos

„Hunker Down“: Hibernuojantys Gyvūnai Gyvena Ilgiau
„Hunker Down“: Hibernuojantys Gyvūnai Gyvena Ilgiau

Kas Sukėlė Didžiausio Pasaulyje Purvo Ugnikalnio Išsiveržimą?
Kas Sukėlė Didžiausio Pasaulyje Purvo Ugnikalnio Išsiveržimą?

Po Mirties: 8 Pagrindinės Laidojimo Alternatyvos
Po Mirties: 8 Pagrindinės Laidojimo Alternatyvos

Laiko Mašina Yra Geriausia Naudoti Kirmgraužą, Sako Astrofizikas
Laiko Mašina Yra Geriausia Naudoti Kirmgraužą, Sako Astrofizikas


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com