Il colore artificiale stampato in 3D può essere applicato a dispositivi biomedici, sensori

Due ricercatori dell'Università del New Hampshire si rivolgono a nuove fonti di ispirazione per i materiali di stampa 3D: polpo comune come un membro della famiglia di cefalopodi, polpi, calamari e seppie hanno un meccanismo di sopravvivenza importante comune: hanno straordinaria capacità mimetica, transitoria colore trasformazione per abbinare i suoi dintorni. questo è un camuffamento incredibile, permette queste creature di alto mare nascondersi dai predatori e cacciare prede più facili.

Ora, Professore Dipartimento di Ingegneria Meccanica presso l'Università del New Hampshire professore Jiangyun Yao e Yaning Li ha speso un sacco di tempo a studiare questi animali acquatici, e concentrarsi sul artificiale riciclarli. Il loro studio, pubblicato sull'ultimo numero della rivista scientifica avanzata ingegneria dei materiali, come risultato È incredibile.

Prima di tutto, dovremmo studiare attentamente il funzionamento di questo meccanismo mimetico perché esiste in natura: i maestri sottomarini conosciuti come camuffamento, cefalopodi hanno incredibili capacità di camuffamento grazie ai loro organi pigmentari altamente sensibili nella loro pelle. Il meccanismo dell'organo cellulare pigmentato circonda una singola cellula pigmentata contenente pigmenti che si lega con 4 a 24 fibre muscolari disposte radialmente.

Quando la contrazione muscolare polpo, se è per sfuggire pericolo o preda arresto, le cellule pigmento biologico sarà rapido cambiamento, quindi trasferendo efficacemente pigmentazione della pelle. Oltre alle modifiche di colore di base, cefalopodi possono anche selettivamente e sequenzialmente espandere e cellule contratto di pigmenti diversi set di importanza strategica in mimetica capacità di raggiungere in una vasta gamma di conversione del colore. in parole povere, non solo può cambiare rapidamente il colore del polpo, può anche metodicamente Abbina l'ambiente circostante.

Ispirato da questo meraviglie naturali, Jiangyun Yao e Yaning Li ha cominciato a sviluppare la propria stampa a colori 3D artificiale per mezzo di una varietà di materiali. Anche se i polpi utilizzano la loro pigmento capacità è utilizzato principalmente per il trasporto di pigmento, ma l'Università del New Hampshire professore che ha provato la loro Il lavoro apporta cambiamenti drammatici e meccanismi di apertura sequenziali unici.

Il concetto scientifico dell'effetto Laplaciano (noto anche come effetto del rapporto di Poisson negativo) è la chiave per ottenere risultati di successo: consente al materiale di espandersi in una direzione mentre viene allungato in direzioni diverse. Nella geometria chirale, possono progettare un meccanismo che può essere utilizzato per aprire sequenzialmente celle di dimensioni diverse quando vengono caricate in un'unica direzione.Questo significa che le celle progettate artificialmente possono essere aperte in diverse modalità di ordinamento, e attraverso geometriche e La combinazione di materiali è aggiustata.

Come un nuovo prezioso concetto di design, le innovazioni di Jiang Yunyao e Yaning Li possono avere un impatto significativo sui metamateriali intelligenti che utilizziamo per promuovere la somministrazione di farmaci e il cambiamento di colore, per lo meno ci sono molte potenziali applicazioni. I pigmenti, gli stent biomedici, le bende, i reservoir e gli stent per farmaci possono essere progettati per essere più efficaci per adattarsi al corpo dell'utilizzatore. Oltre a composti, attuatori e sensori intelligenti, elettronica elastica, ecc., Possono essere piegati o Anche le aree espandibili di dispositivi espandibili possono trarre vantaggio dall'innovazione.

Fonte: rete di stampa 3D della Cina

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