Представлен 4D-принтер для умных материалов с магнито- и электромеханическими свойствами

Исследователи Мадридского университета имени Карлоса III (UC3M) создали программное и аппаратное обеспечение для 4D-принтера с приложениями в области биомедицины. Помимо 3D-печати, эта машина позволяет управлять дополнительными функциями: программировать отклик материала таким образом, чтобы происходило изменение формы под действием внешнего магнитного поля или развивались изменения его электрических свойств при механической деформации. Это открывает двери для разработки мягких роботов или интеллектуальных датчиков и подложек, которые передают сигналы в различные сотовые системы, помимо других приложений. Это направление исследований направлено на разработку мягких многофункциональных структур, состоящих из материалов с механическими свойствами , имитирующими биологические ткани, такие как мозг или кожа. Кроме того, они способны изменять свою форму или свойства при воздействии внешних раздражителей , таких как магнитные поля или электрические токи . До сих пор эта группа исследователей добилась нескольких успехов в проектировании и производстве этих структур, но они были очень ограничены с точки зрения дизайна формы и программирования интеллектуальных реакций. Работа, представленная в их последнем исследовании, опубликованном в журнале Advanced Materials Technologies , позволила им открыть новые возможности, разработав новую методологию 4D-печати. «Эта технология позволяет нам не только контролировать то, как мы печатаем трехмерные структуры, но и давать им возможность изменять свои свойства или геометрию в ответ на действие внешних магнитных полей, или возможность изменять свои электрические свойства при воздействии внешних магнитных полей. они деформируются», — объясняет один из исследователей, Даниэль Гарсия Гонсалес, руководитель проекта ERC 4D-BIOMAP (GA 947723) и доцент кафедры механики сплошных сред и теории структуры UC3M. Этот тип печати сложен, так как экструдируемый материал переходит из жидкого состояния в твердое во время процесса печати . Поэтому необходимо понимать динамику материала, чтобы адаптировать производственный процесс и получить материал, который будет достаточно жидким при прохождении через сопло принтера, но в то же время достаточно твердым, чтобы сохранять определенную форму. С этой целью они разработали междисциплинарную методологию, которая сочетает в себе теоретические и экспериментальные методы, позволяющие им создавать печатающее устройство с нуля, как физическую часть устройства (аппаратное обеспечение), так и компьютерные программы, позволяющие им управлять (программное обеспечение). Самовосстанавливающийся материал Согласно другой недавней публикации в журнале Composites Part B: Engineering, исследователи также разработали новую концепцию материала, который способен самостоятельно исцелять себя без необходимости внешнего воздействия . «Этот материал состоит из мягкой полимерной матрицы, в которую встроены магнитные частицы с остаточным полем. Для практических целей это как если бы у нас были маленькие магниты, распределенные в материале, так что, если он сломается, когда полученные части снова сблизятся , они физически соединятся, восстановив свою структурную целостность», — говорит Даниэль Гарсия Гонсалес. Благодаря этим достижениям, которые привели к нескольким зарегистрированным патентам, эти ученые смогли печатать три типа функциональных материалов: некоторые из них меняют свою форму и свойства в ответ на внешние магнитные поля; другие со способностью к самовосстановлению; и другие, чьи электрические свойства (проводимость) варьируются в зависимости от их формы или деформации. С первым типом материала они разработали интеллектуальные субстраты для передачи сил и сигналов клеточным системам, чтобы они могли влиять на биологические процессы, такие как пролиферация или миграция клеток. Эти материалы также можно использовать для создания мягких роботов, производительность которых можно контролировать с помощью магнитных полей. Комбинация материалов, обладающих способностью к самовосстановлению и электропроводность которых меняется в зависимости от деформации, открывает огромные возможности для разработки сенсоров. «Мы можем думать о датчиках, которые, прикрепленные к нашему телу, собирают информацию о наших движениях по изменениям электропроводности. Кроме того, способность материала к самовосстановлению позволяет создавать датчики с бинарными сигналами. Например, если бы у нас был травмы колена и необходимости ограничить вращение до максимального значения, мы можем наложить небольшую полосу из этого материала на наш сустав», — говорит Даниэль Гарсия Гонсалес. «Таким образом, когда мы превысим это максимальное вращение, материал сломается, демонстрируя резкое изменение своих электрических свойств, тем самым обеспечивая предупреждающий сигнал. Однако, когда колено возвращается в расслабленное состояние, способность материала к заживлению приведет к восстановлению электрический сигнал. Так мы можем следить за своими движениями и предупреждать о рискованных состояниях после операции или в период реабилитации»....

Сообщает android-robot.com

Новость из рубрики: Технологии, Наука

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ новости часа

16:00, 10 Янв Представлен Redmi 12C с Helio G85 и камерой на 50 Мп Несколько дней назад компания Xiaomi представила Redmi Note 12 Pro Speed Edition, но до конца 2022-го Redmi успела анонсировать еще один смартфон начального уровня, получивший название Redmi 12C. Redmi 12C построен на 6,71-дюймовом экране HD+ с выре...

12:00, 23 Окт Представлен Honor Play 40 Plus 5G с аккумулятором на 6 000 мАч Сегодня большой день для Honor, поскольку компания представила X6 на британском рынке и запустила новый продукт в Китае — Play 40 Plus 5G. Этот смартфон оснащен чипсетом Dimensity 700, двумя камерами на 50 Мп и огромной батареей. Play 40 Plus оснаще...

07:00, 25 Сен Представлен самый громкий смартфон в мире Китайский бренд бюджетных телефонов Ulefone показал миру новый смартфон Power Armor 16 Pro, который оснащен огромным динамиком диаметром 36 мм, поддерживающим сверхгромкую громкость до 122 дБ, пишет Garumax. Самый громкий смартфон в истории гаджетов...

16:00, 02 Фев Samsung Galaxy S23 Ultra официально представлен На мероприятии Galaxy Unpacked компания Samsung, помимо Galaxy S23 и S23 Plus, анонсировала флагманский смартфон Galaxy S23 Ultra. ДисплейSamsung Galaxy S23 Ultra оснащён 6,8-дюймовым экраном Dymamic AMOLED 2X с разрешением QHD+ (3080×1440 пикселей)...

Представлен OUKITEL RT3 миниатюрный, сверхпрочный планшет 04:00, 21 Дек Представлен OUKITEL RT3 — миниатюрный, сверхпрочный планшет 21 декабря 2022 года OUKITEL выпустит на рынок миниатюрный сверхпрочный планшет с OUKITEL RT3. Этот мобильный гаджет способен выдерживать грубое обращение и исправно работать даже в самых экстремальных условиях, и верой и правдой служить различным ц...

18:00, 16 Ноя Представлен доступный Realme 10 с AMOLED-экраном Первый из телефонов Realme 10-й серии представлен официально, и в нем особое внимание уделяется производительности и эффективности. Ради этого базовый Realme 10 отказывается от Snapdragon 680 своего предшественника в пользу MediaTek Helio G99. Новин...

18:00, 11 Фев Представлен Samsung Galaxy S23 Ultra с камерой на 200 Мп Samsung Galaxy S23 Ultra, наконец, официально представлен, и это может быть наименее заметное обновление в истории флагманских телефонов Samsung. То есть он выглядит почти идентично Galaxy S22 Ultra, но внутри сильно отличается. Наиболее очевидным о...

19:00, 16 Мар Представлен футуристический смартфон с новым тепловизором Новейшая флагманская модель Oukitel WP21 Ultra 2023 года — футуристический смартфон с новым тепловизором Один из лучших бюджетных смартфонов с роскошной конфигурацией Oukitel WP21 Ultra — в своей обновленной и улучшенной версии получит оснащение теп...

06:00, 13 Янв Представлен новый купе-кроссовер Suzuki Fronx Компания Suzuki представила новый кроссовер Fronx, построенный на платформе хэтчбека Baleno. Вседорожник получил оригинальную внешность, два двигателя на выбор и богатое оснащение. В топовой версии у него есть и проекционный дисплей, и беспроводная ...

07:00, 06 Янв Альтернатива RAV4: Представлен спортивный Toyota Harrier GR Новые доработки придают динамичности японскому кроссоверу. Фото: Toyota Harrier, источник: Toyota Toyota Harrier представляет собой элегантный кроссовер, известный на североамериканском рынке как Toyota Venza. Как сообщает издание Motor1, недавно бы...

18:00, 06 Фев Представлен бронированный Land Cruiser 200 с шикарным салоном Тот случай, когда Toyota оказалась роскошнее Lexus. Бронированный Toyota Land Cruiser VIP. Фото: Inkas Канадские тюнеры из ателье Inkas уже показывали бронированные внедорожники, которым не страшны ни пули, ни пересечённая местность. Однако ни один ...

17:00, 19 Дек Представлен самый дешёвый флагман на Snapdragon 8 Gen 2 — Nubia Z50 Китайский производитель гаджетов ZTE представил новый смартфон Nubia Z50, который претендует на звание самого доступного флагмана 2023 года. Девайс получил 6,67-дюймовый изогнутый AMOLED-дисплей с разрешением Full HD+, частотой обновления до 144 Гц,...

16:00, 16 Дек Представлен «заряженный» универсал Skoda Octavia RS 2021 Технически — это VW Golf GTI, но в другом кузове и с повышенным уровнем комфорта. Skoda Octavia RS 2021. Фото: Skoda Для тех, кому не хватает мощности обычной Octavia A8, компания Skoda готова предложить «заряженную» модификацию в кузове универсал. ...

14:00, 15 Дек Представлен самый быстрый и дорогой Ford в истории В США презентовали новый Ford Mustang Shelby GT500 Code Red. Стоимость авто от 209 995 долларов. Об этом сообщает официальный сайт Shelby American. В Ford Mustang Shelby GT500 Code Red есть стандартный 5,4-литровый V8, а вместо механического компрес...

19:00, 03 Окт Ноутбук на Snapdragon 665 с 2 ГБ ОЗУ и ценой 240 долларов. Представлен JioBook Дешёвые ноутбуки бывают разные, но JioBook за 240 долларов отличается от большинства из них. К примеру, сердцем тут служит вовсе не процессор Intel или AMD. Тут используется решение Qualcomm, но даже в этом случае выбор всё равно неординарен, так ка...

21:00, 15 Фев Представлен Honor Magic5 Lite: экран 120 Hz и аккумулятор на 5100 мАч Компания Honor представила на европейском рынке младшую модель новой флагманской серии Magic5. Honor Magic5 Lite получил изогнутый по бокам 6,67-дюймовый OLED-экран с 10-битной матрицей, способной отображать более миллиарда цветов. Дисплей имеет раз...

21:00, 08 Дек Представлен флагман iQOO 11 Pro с чипом Snapdragon 8 Gen 2, экраном 144 Гц и сверхбыстрой зарядкой на 200 Вт Китайский производитель гаджетов Vivo представил два новых флагмана — iQOO 11 и iQOO 11 Pro с топовым чипсетом Snapdragon 8 Gen 2, сверхбыстрой памятью UFS 4.0 и поддержкой мощнейшей зарядки на 200 Вт. Обе модели получили 6,78-дюймовый AMOLED-диспле...

17:00, 20 Мар Представлен доступный ноутбук Chuwi CoreBook X 2023 с 16 ГБ ОЗУ и 8 часами работы без подзарядки Компания Chuwi представила ноутбук CoreBook X следующего поколения на базе процессора Intel Core i3-1215U на базе архитектуры Alder Lake. В то время как Chuwi CoreBook X 2022 года оснащен процессором Intel i3-10110U, новая модель поставляется с проц...

06:00, 26 Ноя Конкурент Chery Tiggo 8 Pro и потенциальный будущий «Москвич». В Китае представлен кроссовер JAC Sehol X8 Plus В Китае представлен среднеразмерный кроссовер JAC Sehol X8 Plus. На местном рынке он будет конкурировать с Chery Tiggo 8 Pro и при этом имеет неплохие перспективы на локализацию в России. Размеры кроссовера составляют 4825 x 1870 x 1758 мм при колес...

19:00, 06 Дек Премиальный и элегантный, но недорогой: представлен ридер со стилусом Xiaomi Paper Book Note Компания Xiaomi представила премиальный ридер минималистичного дизайна Xiaomi Paper Book Note, который позиционируется производителем скорее даже как цифровой блокнот.Дело в том, что на нем можно не только читать книги, но и делать заметки и рисоват...

16:00, 28 Янв Представлен умный эластомер, который может самостоятельно регулировать свою жесткость и проводимость Умные материалы — это материалы, которые способны изменять свои свойства в ответ на определенные внешние раздражители, такие как температура, влажность, свет или приложенное напряжение. Одним из наиболее известных примеров интеллектуальных материало...

12:00, 30 Сен Rolls-Royce Cullinan по-русски. Представлен люксовый российский кроссовер Aurus Komendant, объявлена цена Вчера вечером состоялась официальная премьера российского внедорожника Aurus Komendant. В нынешнем году российский авторынок не избалован премьерами, поэтому анонс нового отечественного автомобиля, который, к тому же, находится в одной нише с люксов...

05:00, 09 Фев 449 л.с., запас хода 1315 км, три экрана с диагональю 15,7 дюйма, 21 динамик и люксовое оснащение. Представлен кроссовер Li Auto L7 Сегодня в Китае состоялась официальная премьера нового автомобиля компании Li Auto – кроссовера L7. Это первая пятиместная модель производителя, но по уровню оснащения она не отстает от флагманского Li Auto L9, который в прошлом году признали ...

15:00, 27 Фев Первый планшет с экраном «как бумага» NXTPAPER 2.0. Представлен TCL NXTPAPER 11 Компания TCL представила новый планшетный компьютер NXTPAPER 11 на выставке Mobile World Congress 2023, который впервые оснащен экраном с технологией NXTPAPER 2.0. Новый планшет оснащен 10,95-дюймовым дисплеем разрешением 2000x1200, который распозна...

18:00, 07 Ноя Представлен самый тонкий неубиваемый телефон и первый защищенный телефон со 120-герцевым экраном — IIF150 Air1 Ultra Компания IIF150 представила новый защищенный смартфон Air1 Ultra, который является очень тонким для устройств данного класса. Его толщина составляет всего 9,55 мм. На сегодняшний день это самый тонкий неубиваемый телефон в мире. IIF150 Air1 Ultra по...