Torek, 29. januar 2013. - Inženirji s Pratt inženirske šole na univerzi Duke (ZDA) so združili ogljikove mreže debeline atoma s polimeri (makromolekule, ki jih tvori zveza manjših molekul ali monomerov), da bi ustvarili Unikatni materiali s široko paleto uporabe, vključno z umetnimi mišicami.
Ta omrežja, znana kot grafen, so narejena iz čistega ogljika in imajo videz kovinske tkanine, če jih opazujemo pod lupo. Zaradi svojih edinstvenih optičnih, električnih in mehanskih lastnosti se grafen že uporablja v elektroniki, skladiščenju energije, kompozitih in biomedicini.
Vendar je ta ogljikov alotrop zelo težko obvladat, saj se zlahka naguba, kar je lahko, odvisno od okoliščin, pozitivna ali negativna lastnost. Žal znanstveniki doslej niso mogli nadzorovati gubanja in raztezanja velikih površin grafenov, da bi izkoristili vse njihove lastnosti, poroča Trends 21.
Inženir univerze Duke Xuanhe Zhao primerja ta vidik grafena z razliko med navadnim in mokrim papirjem v izjavah, zbranih v izjavi z univerze Duke: "Če je navaden papir naguban, se lahko vrnete na zelo enostavno sploščimo, vendar je grafen bolj podoben mokremu tkivu, je zelo tanek in lepljiv in ga je težko enkrat uporabiti, ko je naguban, razvili smo metodo za rešitev te težave in tako nadzorovali gubanje in raztezanje obsežnih filmov o grafenu. "
Inženirji so grafene pritrdili na gumijasti film, ki je bil prej raztegnjen že večkrat, od njegove prvotne velikosti.
Ko se je ta raztezač raztekel, je bil del grafena ločen od gume, drugi del pa je ostal pritrjen na gumo in je tvoril pritrjen in pritrjen vzorec le nekaj nanometrov.
Ko se je guma distenirala, se ločeni grafen stisne, da se naguba. Ko pa se je gumijasti film spet raztegnil, je pritrjeni grafen potisnil zmečkan grafen, dokler se ni raztegnil. "Na ta način lahko nadomestitev in raztezanje velikega območja grafena atomske debeline nadzorujemo s preprostim raztezanjem in širjenjem gumijaste folije, tudi z roko, " pravi Zhao. Rezultati njihove študije so bili objavljeni v reviji Nature Materials.
"Naša metoda odpira pot do brez primere izkoriščanja lastnosti nagubanega grafena in funkcij grafena, " je dejal Jianfeng Zang, prvi avtor članka. "Na primer, zahvaljujoč temu sistemu lahko prilagodimo, da grafen postane prozoren ali neprozoren, tako da ga zmečkamo, in ga ponovno prilagodimo tako, da ga raztegnemo, " dodaja Zang.
Po drugi strani so inženirji Duke kombinirali grafen z različnimi polimernimi filmi, da bi razvili material, ki lahko deluje kot umetno mišično tkivo in se na zahtevo krči in širi.
Ta gibanja bi lahko nadzirali z električno energijo. Ko bi to nanesli na mišico z grafenom, bi se razširila. Ko bi odstranili elektriko, bi se mišica sprostila. S spreminjanjem napetosti bi lahko usmerili tudi stopnjo krčenja ali sprostitve. "Pravzaprav bi gubanje in raztezanje grafena omogočilo veliko deformacijo umetne mišice, " pojasnjuje Zang.
"Nove umetne mišice bodo uporabne za različne tehnologije, od robotike do dajanja zdravil ali zajemanja in shranjevanja energije, " pravi Zhao.
"Zlasti obljubljajo, da bodo znatno izboljšali kakovost življenja milijonov invalidov, ki imajo morda naprave, kot so lahke proteze. Vpliv novih umetnih mišic bi bil lahko analogen vplivu piezoelektričnih materialov v svetovni družbi."
Vir:
Oznake:
Sex Cut-In-Otrok Družina
Ta omrežja, znana kot grafen, so narejena iz čistega ogljika in imajo videz kovinske tkanine, če jih opazujemo pod lupo. Zaradi svojih edinstvenih optičnih, električnih in mehanskih lastnosti se grafen že uporablja v elektroniki, skladiščenju energije, kompozitih in biomedicini.
Vendar je ta ogljikov alotrop zelo težko obvladat, saj se zlahka naguba, kar je lahko, odvisno od okoliščin, pozitivna ali negativna lastnost. Žal znanstveniki doslej niso mogli nadzorovati gubanja in raztezanja velikih površin grafenov, da bi izkoristili vse njihove lastnosti, poroča Trends 21.
Inženir univerze Duke Xuanhe Zhao primerja ta vidik grafena z razliko med navadnim in mokrim papirjem v izjavah, zbranih v izjavi z univerze Duke: "Če je navaden papir naguban, se lahko vrnete na zelo enostavno sploščimo, vendar je grafen bolj podoben mokremu tkivu, je zelo tanek in lepljiv in ga je težko enkrat uporabiti, ko je naguban, razvili smo metodo za rešitev te težave in tako nadzorovali gubanje in raztezanje obsežnih filmov o grafenu. "
Kako je bilo storjeno
Inženirji so grafene pritrdili na gumijasti film, ki je bil prej raztegnjen že večkrat, od njegove prvotne velikosti.
Ko se je ta raztezač raztekel, je bil del grafena ločen od gume, drugi del pa je ostal pritrjen na gumo in je tvoril pritrjen in pritrjen vzorec le nekaj nanometrov.
Ko se je guma distenirala, se ločeni grafen stisne, da se naguba. Ko pa se je gumijasti film spet raztegnil, je pritrjeni grafen potisnil zmečkan grafen, dokler se ni raztegnil. "Na ta način lahko nadomestitev in raztezanje velikega območja grafena atomske debeline nadzorujemo s preprostim raztezanjem in širjenjem gumijaste folije, tudi z roko, " pravi Zhao. Rezultati njihove študije so bili objavljeni v reviji Nature Materials.
"Naša metoda odpira pot do brez primere izkoriščanja lastnosti nagubanega grafena in funkcij grafena, " je dejal Jianfeng Zang, prvi avtor članka. "Na primer, zahvaljujoč temu sistemu lahko prilagodimo, da grafen postane prozoren ali neprozoren, tako da ga zmečkamo, in ga ponovno prilagodimo tako, da ga raztegnemo, " dodaja Zang.
Mišice, ki jih nadzira elektrika
Po drugi strani so inženirji Duke kombinirali grafen z različnimi polimernimi filmi, da bi razvili material, ki lahko deluje kot umetno mišično tkivo in se na zahtevo krči in širi.
Ta gibanja bi lahko nadzirali z električno energijo. Ko bi to nanesli na mišico z grafenom, bi se razširila. Ko bi odstranili elektriko, bi se mišica sprostila. S spreminjanjem napetosti bi lahko usmerili tudi stopnjo krčenja ali sprostitve. "Pravzaprav bi gubanje in raztezanje grafena omogočilo veliko deformacijo umetne mišice, " pojasnjuje Zang.
"Nove umetne mišice bodo uporabne za različne tehnologije, od robotike do dajanja zdravil ali zajemanja in shranjevanja energije, " pravi Zhao.
"Zlasti obljubljajo, da bodo znatno izboljšali kakovost življenja milijonov invalidov, ki imajo morda naprave, kot so lahke proteze. Vpliv novih umetnih mišic bi bil lahko analogen vplivu piezoelektričnih materialov v svetovni družbi."
Vir:
.jpg)
