html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Напечатанный на 3D-принтере гидрогель прошелся в воде

Daehoon Han et al. / CS Applied Materials & Interfaces, 2018

Исследователи из США и Южной Кореи научились с помощью 3D-печати создавать сложные актуаторы из гидрогеля. На их базе авторы создали несколько устройств, которые управляются внешним электрическим полем, могут захватывать и перемещать предметы, а также ходить, сообщается в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

Поскольку в медицинских устройствах нежелательно использовать жесткие элементы, соприкасающиеся с телом или внутренними органами, инженеры разрабатывают мягкие устройства. В качестве источника движения мягкие роботы используют моторы, а также пневматические или гидравлические приводы, которые занимают много места и из-за своей сложности не слишком надежны. В качестве альтернативы исследователи предлагают использовать искусственные мышцы, которые могут сжиматься, расширяться или изгибаться, и не состоят из массивных конструкций.

Группа исследователей под руководством Хо-Вон Ли (Howon Lee) из Ратгерского университета разработали метод 3D-печати актуаторов сложных форм из гидрогеля. В качестве материала они выбрали электроактивируемый гидрогель, значительно меняющий свою форму под действием электрического поля. После попадания в раствор электролита его карбоксильные группы ионизируются и внутри материала появляется множество свободных катионов, а сам материал становится отрицательно заряженным. Поскольку концентрации катионов в гидрогеле и окружающем электролите различаются, возникает осмотическое давление, которое компенсируется молекулами воды из раствора электролита. После того, как вокруг гидрогеля появляется электрическое поле, катионы притягиваются к катоду и осмотическое давление с разных сторон гидгогеля становится разным, в результате чего одна из сторон начинает впитывать в себя больше воды и вся конструкция изгибается.

Принцип изгиба гидрогеля

Daehoon Han et al. / CS Applied Materials & Interfaces, 2018

Для того, чтобы придать гидрогелю сложную форму и превратить его в функциональный актуатор, исследователи использовали метод проекционной микростереолитографии. Во время такой 3D-печати прекурсор для полимера находится в поддоне с двигающейся подложкой. Ультрафиолетовый излучатель светит на динамический шаблон, отображающий схему печатаемого слоя, и отражающий излучение на прекурсор. Таким образом свет попадает только на нужные участки, которые затвердевают.

Схема метода проекционной микростереолитографии

Daehoon Han et al. / CS Applied Materials & Interfaces, 2018

Таким способом исследователи создали несколько актуаторов, в том числе захват для небольших предметов, устройство, способное захватывать и перемещать предметы, а также небольшую модель человека, умеющую ходить в разные стороны. Все они работают в натрий-фосфатном буфере и приводятся в движение с помощью поля, создаваемого электродами.


В прошлом году американские инженеры создали из гидрогеля мягкие и прозрачные гидравлические актуаторы. А в 2016 году исследователи из Гарварда создали двигающегося робота-осьминога, во всех элементах которого используются только мягкие материалы.

Григорий Копиев

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • университет
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции