Ученые разрабатывают материалы, которые могут принимать различные формы
17 января AGI вдохновленные ростом кости в коже, исследователи университетов Linkoping в Швеции и Okayama в Японии разработали комбинацию материалов, которые могут трансформироваться в различные формы, прежде чем их урезают.
material первоначально мягкий, но позже раздроблен через процесс развития кости, который использует те же материалы, найденные в коже.
Когда мы родимся, у нас есть пропасти в наших skulls, которые покрыты кусочками мягкой связанной ткани, называемой fontanelles. Наши кости могут быть деформированы во время рождения и успешно проходят через канал рождения благодаря фатанеллю. После рождения ткань фатанел постепенно меняется на твердую кость. Исследователи собрали материалы, напоминающие этот естественный процесс.
Мы хотим использовать это для применения, где материалы должны иметь разные характеристики в разных моментах времени. material мягкий и гибкий, а затем закрепляется в месте, когда он ломается. Этот материал может использоваться в сложных костизных расстройствах, например. Он также может использоваться в микро роботах - эти мягкие микро роботы могут быть введены через тонкий щеток и затем разрабатывать собственные жесткие кости, по словам Эдвина Джегера, адъюнкт-профессора университета Линктон.
Эта идея была разработана во время исследования в Японии, когда ученый по материалам Эдвин Джегер встретился с Хиросикой Камокой и Эмилио Харой, которые проводят исследования кости. Японские исследователи обнаружили своего рода био молекулу, которая могла бы стимулировать рост кости за короткий период времени. Можно ли объединить эту био молекулу с исследованиями материала Джагера для разработки новых материалов с переменной гибкостью?
В исследовании, опубликованном в Advanced Materials, исследователи создали своего рода простый микро робот, который может принять различные формы и менять жесткость. Исследователи начали с gel-материала, называемого алгинатом. Полимерный материал растет по одной стороне gel. Этот материал электроактивен и меняет свой объем когда применяется низкая напряжённость, что вызывает микро робот движения в определенном направлении.
био молекулы, позволяющие материалу мягкой gel укрепляться, были привязаны к другой стороне gel. био молекулы вырабатываются из клеточной membranы типа клетки, которая является важной для развитиякости. Когда материал впитывается в среду культуры клеток, окружающая среда, которая напоминает организм и содержит calcium и phosphor био молекулы, делает gel минерализацией и укрепляют как кости.
Одним из возможных применений лечения кости является потенциальное применение, которое заинтересованы исследователи. Идея в том, что мягкий материал, поддерживаемый электроактивным полимером, сможет маневрировать в пространства в сложных костих и расширяться. Когда материал укреплен, он может стать основой строительства новойкости. Исследователи показали, что материал может завязывать себя вокруг цыплят, а также искусственную кость, которая развивается вместе с цыплят.
Создавая модели в gel, исследователи могут определить, как простой микро робот будет колебаться, когда применяется напряжение. Приклонительные линии на поверхности материала делают робот гибким в полу круге, в то время как диагональные линии делают его гибкими, как корточки.
Контролируя то, как вращение материала, мы можем сделать микро роботов двигаться разными способами, а также влиять на то, как материал не раздувается в сломанных головах. Мы можем ввязать эти движения в структуру материала, делая сложные программы управления этими роботами ненужными, говорит Эдвин Джегер.
