چاپ رشته های پیچ خورده بجای ماهیچه مصنوعی!
آتی جو: پژوهشگران «دانشگاه هاروارد» با بهره گیری از فناوری چاپ سه بعدی، رشته های پیچ خورده ای حاوی چند ماده ابداع نموده اند که می توانند عملکرد ماهیچه مصنوعی را داشته باشند.
به گزارش آتی جو به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، بااینکه چاپگرهای سه بعدی چندماده ای از پیش وجود داشته اند اما رشته ای که آنها بیرون می ریزند، بطور معمول شامل یک ماده در هر نقطه ای از پروسه چاپ است. یک سیستم جدید، رشته های چندماده ای واقعی را تولید می کند که از طراحی مارپیچ بسیار سودمندی برخوردار می باشند.
این سیستم آزمایشی توسط گروهی از پژوهشگران «دانشگاه هاروارد»(Harvard University) به سرپرستی پروفسور «جنیفر لوئیس»(Jennifer Lewis)، پروفسور «دیوید کلارک»(David Clarke) و «ناتالی لارسون»(Natalie Larson)، دانشجوی فوق دکتری این دانشگاه ابداع شد.
این چاپگر دارای چهار کارتریج مجزا است که هر یک از آنها جوهر متفاوتی را شامل می شوند. هر چهار کارتریج به یک نازل متصل می شوند که یک رشته را از میان رشته های پیوسته همه جوهرها بیرون می کشد.
از آنجائیکه نازل در طول پروسه بیرون ریختن مواد می چرخد، رشته ها در یک الگوی پیچشی بصورت مارپیچ به دور یکدیگر می چرخند. همین الگو اغلب در طبیعت دیده می شود و به فیبرهای عضلانی امکان انقباض و به ساقه های گیاه امکان تغییر شکل را می دهد. همچنین، این شکلی است که رشته های DNA به دست می آورند.
پژوهشگران در یک آزمایش، رشته های عضله مصنوعی را ابداع کردند که در آن چند رشته الاستومری رسانا که به عنوان دو الکترود عمل می کنند، در یک ماتریس الاستومری نرم به دور یکدیگر می چرخند. هنگامی که ولتاژ به رشته ها اعمال می شود، آنها با انقباض پاسخ می دهند. میزان انقباض به این امر بستگی دارد که الکترودهای مارپیچ هنگام چاپ چقدر محکم سیم پیچی شده اند.
پژوهشگران، ساختارهای شبکه ای متشکل از رشته های متقاطع را به وجود آوردند که به عنوان فنر عمل می کردند. با تغییر دادن میزان پیچش رشته ها می توان فنری بودن رشته ها را در کل شبکه تنظیم کرد. چنین ساختارهایی می توانند به عنوان لولا یا اتصالات در دستگاه های رباتیک نرم مورد استفاده قرار بگیرند.
این گروه پژوهشی حالا درحال اصلاح کردن فناوری باتوجه به سایر کاربردهای ممکن هستند. لارسون اظهار داشت: با طراحی و ساخت نازل هایی با خاصیت های داخلی بیشتر، وضوح، پیچیدگی و عملکرد این ساختارهای الهام گرفته از زیست می تواند بیشتر افزایش یابد.
این پژوهش، در مجله «نیچر»(Nature) به چاپ رسید.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب