Tiesiog Pridėkite Šilumos: Nauji 4D Atspausdinti Objektai „Morph“ Ant Lagamino

{h1}

Objektai, kurie gali pakeisti formą per kelias sekundes po karščio, demonstruoja naują 4d spausdinimo techniką, kurią vieną dieną būtų galima naudoti kuriant medicinos prietaisus, kurie savaime atsiskleidžia kūne chirurginių procedūrų metu.

Objektai, kurie gali pakeisti formą per kelias sekundes po karščio, demonstruoja naują 4D spausdinimo techniką, kurią vieną dieną būtų galima naudoti kuriant medicinos prietaisus, kurie savaime atsiskleidžia kūne chirurginių procedūrų metu.

Inžinieriai sukūrė 3D atspausdintą plastikinę grotelę, kuri greitai išsiplečia, kai panardinama į karštą vandenį, ir dirbtinę gėlę, kuri gali uždaryti savo žiedlapius panašiai, kaip augalai daro gamtoje, kaip eksperimentai, skirti parodyti šį 4D spausdinimo metodą.

Naujoji tyrimo metodika žymiai supaprastina 3D spausdintų medžiagų „išmokymo“ procesą, kad pakeistų jų formą, kai tik tai paskatinta, sakė tyrimo bendraautorius Jerry Qi, George'o W. Woodruffo mechanikos inžinerijos mokyklos profesorius Džordžijos institute. Technologijos Atlantoje. [7 šaunūs 3D spausdinimo naudojimo būdai medicinoje]

„Anksčiau turėjome mokyti ir programuoti medžiagą, ją atsispausdinę 3D“, - „Qi“ pasakojo „WordsSideKick.com“. "Turėjome jį pašildyti, ištempti, o po to vėl atvėsinti, kad medžiaga išmoktų naują formą. Tai buvo gana nuobodus. Laikydamiesi šio naujo požiūrio, visą programavimą atliekame spausdintuve."

Tyrėjai naudoja dviejų tipų medžiagas, kruopščiai sujungtas 3D atspausdintoje struktūroje, kad sukurtų norimą formos keitimo efektą. Minkšta medžiaga sulaiko formą keičiančią energiją, tačiau vėsioje būsenoje minkšto polimero energiją turi kita, į stiklą panaši standi medžiaga. Tačiau ši standi medžiaga, veikiama šilumos, minkštėja, leidžianti minkštąjį polimerą perimti. Medžiaga yra skirta prisiminti antrąją formą ir numatytąją, kai ji įkaista.

„Galite ją įkaitinti ir deformuoti struktūrą į naują, trečią formą, ir ji išlaikys tą formą, kol jūs vėl ją įšildysite“, - sakė Qi. "Tada jis virsta antrąja forma."

Ankstesniais 4D spausdinimo būdais buvo galima sukurti medžiagas, kurios keičia savo formą tik laikinai, o po kurio laiko grįžta į originalią spausdintą formą.

Naujajame tyrime tyrėjai panaudojo medžiagą, kuri keičia formą, kai ji įkaista iki maždaug 122 laipsnių pagal Fahrenheitą (50 laipsnių Celsijaus), tačiau Qi teigė, kad, inžinerijos būdu atlikdami standžios medžiagos savybes, tyrėjai gali pasirinkti temperatūrą, kurioje objekto transformacijos. Ankstesniais 4D spausdinimo būdais buvo galima sukurti medžiagas, kurios keičia savo formą tik laikinai, o po kurio laiko grįžta į originalią spausdintą formą.

„Tai žada sudaryti daugybę pritaikymų biomedicinos prietaisuose, 3D elektronikoje ir plataus vartojimo produktuose“, - sakė Singapūro technologijos ir dizaino universiteto mechanikos inžinerijos profesorius Martinas Dunnas, dirbęs su Gruzijos komanda.

Pvz., Elektroninius komponentus galima atspausdinti plokščia forma, o sudėjus juos į prietaisus, jie gali „išpūsti“ savo naudingas 3D formas.

„Tai netgi atveria duris į naują gaminių projektavimo paradigmą, kai komponentai nuo pat pradžių yra suprojektuoti taip, kad aptarnavimo metu galėtų gyventi keliose konfigūracijose“, - teigiama Dunn pranešime.

Qi mano, kad biomedicininius prietaisus, tokius kaip stentai, kurie yra mažyčiai vamzdeliai, skirti išplėsti užsikimšusias arterijas, kad būtų išvengta insultų, būtų galima sukurti naudojant šią techniką. Šie 4D atspausdinti stentai išsiplečia kraujagyslės viduje, automatiškai suveikiantys tiesiog veikiami žmogaus kūno šilumos. Šiuo metu chirurgai turi pripūsti stentus balionais, pritvirtintais prie kateterio, per kurį įdedamas prietaisas, galo.

Qi teigė, kad naujoji technika yra labiau tinkama praktiniam pritaikymui nei požiūriams, kurie remiasi hidrogeliais. Objektai, aprašyti naujame tyrime, galėtų visiškai transformuotis per mažiau nei 10 sekundžių, palyginti su maždaug 7 minutėmis, reikalingomis hidrogelio pagrindu pagamintai medžiagai, kurią prieš kelerius metus pateikė MIT tyrėjų komanda.

Hidrogelio pagrindu pagaminta 4D spauda priklauso nuo hidrogelių ir nesipudančių polimerinių gijų derinio. Panardinamas į vandenį, hidrogelis išsipučia, priversdamas gijas įgyti naują formą.

„Hidrogelio pagrindu pagamintų medžiagų formos pokyčius lemia vandens absorbcija“, - teigė Qi. "Bet tai gana lėtas procesas. Tam reikia laiko, ypač jei turite dideles struktūras."

Atlikdami tyrimą, kurį finansavo JAV oro pajėgų Mokslinių tyrimų biuras, JAV Nacionalinis mokslo fondas ir Singapūro nacionalinis tyrimų fondas, bendradarbiavo inžinieriai iš Kinijos Ksiano Jiaotongo universiteto.

Tyrimas buvo paskelbtas internete balandžio 12 d. Žurnale „Science Advances“.

Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Pamirškite Kiborgus - Biohibridiniai Robotai Yra Beveik Čia
Pamirškite Kiborgus - Biohibridiniai Robotai Yra Beveik Čia

Kaip Veikia Branduolinių Ginklų Lenktynės
Kaip Veikia Branduolinių Ginklų Lenktynės

Mokslas Naujienos


Vyro „Kaktos Nosies“ Įprasta Rekonstrukcijos Technika
Vyro „Kaktos Nosies“ Įprasta Rekonstrukcijos Technika

Pykę Žmonės Mano, Kad Jie Protingesni Nei Yra
Pykę Žmonės Mano, Kad Jie Protingesni Nei Yra

Ar Mes Išmokome „Deepwater Horizon“ Pamokas? (Op-Ed)
Ar Mes Išmokome „Deepwater Horizon“ Pamokas? (Op-Ed)

Pirmieji Fejerverkai Atsirado Iš 2000 Metų Senumo Kinų Nemirtingumo Ieškojimo
Pirmieji Fejerverkai Atsirado Iš 2000 Metų Senumo Kinų Nemirtingumo Ieškojimo

Ar „Paleo“ Menininkai Taip Pat Buvo Savigraužos?
Ar „Paleo“ Menininkai Taip Pat Buvo Savigraužos?


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

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com