Teisipäev, 29. jaanuar 2013. - Duke'i ülikooli (Ameerika Ühendriigid) Prati kooli insenerid on aatomi paksuse süsinikuvõrgud polümeeridega (väiksemate molekulide või monomeeride moodustatud makromolekulid) ühendanud Ainulaadsed materjalid, mis hõlmavad suurt hulka rakendusi, sealhulgas kunstlihaseid.
Need võrgud, mida nimetatakse grafeeniks, on valmistatud puhtast süsinikust ja neil on suurendusklaasi all metallilise lapiga välimus. Grafeeni kasutatakse ainulaadsete optiliste, elektriliste ja mehaaniliste omaduste tõttu juba elektroonikas, energia salvestamisel, komposiitides ja biomeditsiinis.
Seda süsiniku allotropi on aga väga raske käsitleda, kuna see kergesti kortsub, mis olenevalt asjaoludest võib olla positiivne või negatiivne omadus. Kahjuks ei olnud teadlased siiani suutnud kontrollida suurte grafeenipindade kortsumist ja venimist, et kasutada ära nende kõiki omadusi, vahendab Trends 21.
Duke'i ülikooli insener Xuanhe Zhao võrdleb Grafeeni seda aspekti tavalise paberi ja märgpaberi erinevusega Duke'i ülikooli avalduses kogutud väidetes: "Kui tavaline paber on kortsus, võite naasta lamendage väga lihtsalt, aga grafeen sarnaneb rohkem märjale koele, see on väga õhuke ja kleepuv ning seda on kortsuselt keeruline paigaldada. Oleme välja töötanud meetodi selle probleemi lahendamiseks ja seega kortsude ja ulatuslike grafeenkilede venitamine. "
Inseneride ülesandeks on olnud grafeeni kinnitamine varem mitu korda venitatud kummikilele algsest suurusest.
Kui see venitus oli lõdvestunud, eraldati üks osa grafeenist kummist, teine osa aga jäi kummi külge, moodustades ainult mõne nanomeetri pikkuse kinnitatud ja kinnitatud mustri.
Kummi sirutudes surus eraldatud grafeen kokku kortsu. Kuid kui kummikile jälle venitati, surus kinnitatud grafeen kortsus grafeeni, kuni see venis. "Sel moel saab kontrollida aatomi paksusega grafeeni suure ala kortsumist ja venimist, lihtsalt venitades ja levitades kummikilet, isegi käsitsi, " ütleb Zhao. Nende uuringu tulemused on avaldatud ajakirjas Nature Materials.
"Meie meetod avab tee kortsus grafeeni omaduste ja grafeeni funktsioonide enneolematule kasutamisele, " ütles artikli esimene autor Jianfeng Zang. "Näiteks tänu sellele süsteemile saame reguleerida grafeeni läbipaistvaks või läbipaistmatuks seda kortsutades ja kohandada uuesti venitades, " lisab Zang.
Teisest küljest on Duke'i insenerid ühendanud grafeeni erinevate polümeerkiledega, et töötada välja materjal, mis toimiks kunstliku lihaskoena, tõmmates ja laiendades nõudlust.
Neid liikumisi saab kontrollida elektriga. Kui seda rakendatakse grafeenilihasele, laieneb see. Kui elekter eemaldati, lõdvestuks lihas. Pinge muutmise kaudu saab suunata ka kokkutõmbumis- või lõdvestusastet. "Tegelikult võimaldaks grafeeni kortsumine ja venitamine tehislihase suurt deformeerumist, " selgitab Zang.
"Uued tehislihased on kasulikud mitmesuguste tehnoloogiate jaoks, alates robootikast kuni ravimite manustamiseni või kuni energia kogumise ja salvestamiseni, " ütleb Zhao.
"Eelkõige lubavad nad parandada miljonite puuetega inimeste elukvaliteeti, kellel võivad olla sellised seadmed nagu kerged proteesid. Uute tehislihaste mõju võiks olla analoogne piesoelektriliste materjalide mõjuga globaalses ühiskonnas."
Allikas:
Silte:
Toitumine Sugu Ilu
Need võrgud, mida nimetatakse grafeeniks, on valmistatud puhtast süsinikust ja neil on suurendusklaasi all metallilise lapiga välimus. Grafeeni kasutatakse ainulaadsete optiliste, elektriliste ja mehaaniliste omaduste tõttu juba elektroonikas, energia salvestamisel, komposiitides ja biomeditsiinis.
Seda süsiniku allotropi on aga väga raske käsitleda, kuna see kergesti kortsub, mis olenevalt asjaoludest võib olla positiivne või negatiivne omadus. Kahjuks ei olnud teadlased siiani suutnud kontrollida suurte grafeenipindade kortsumist ja venimist, et kasutada ära nende kõiki omadusi, vahendab Trends 21.
Duke'i ülikooli insener Xuanhe Zhao võrdleb Grafeeni seda aspekti tavalise paberi ja märgpaberi erinevusega Duke'i ülikooli avalduses kogutud väidetes: "Kui tavaline paber on kortsus, võite naasta lamendage väga lihtsalt, aga grafeen sarnaneb rohkem märjale koele, see on väga õhuke ja kleepuv ning seda on kortsuselt keeruline paigaldada. Oleme välja töötanud meetodi selle probleemi lahendamiseks ja seega kortsude ja ulatuslike grafeenkilede venitamine. "
Kuidas seda tehti
Inseneride ülesandeks on olnud grafeeni kinnitamine varem mitu korda venitatud kummikilele algsest suurusest.
Kui see venitus oli lõdvestunud, eraldati üks osa grafeenist kummist, teine osa aga jäi kummi külge, moodustades ainult mõne nanomeetri pikkuse kinnitatud ja kinnitatud mustri.
Kummi sirutudes surus eraldatud grafeen kokku kortsu. Kuid kui kummikile jälle venitati, surus kinnitatud grafeen kortsus grafeeni, kuni see venis. "Sel moel saab kontrollida aatomi paksusega grafeeni suure ala kortsumist ja venimist, lihtsalt venitades ja levitades kummikilet, isegi käsitsi, " ütleb Zhao. Nende uuringu tulemused on avaldatud ajakirjas Nature Materials.
"Meie meetod avab tee kortsus grafeeni omaduste ja grafeeni funktsioonide enneolematule kasutamisele, " ütles artikli esimene autor Jianfeng Zang. "Näiteks tänu sellele süsteemile saame reguleerida grafeeni läbipaistvaks või läbipaistmatuks seda kortsutades ja kohandada uuesti venitades, " lisab Zang.
Elektriga juhitavad lihased
Teisest küljest on Duke'i insenerid ühendanud grafeeni erinevate polümeerkiledega, et töötada välja materjal, mis toimiks kunstliku lihaskoena, tõmmates ja laiendades nõudlust.
Neid liikumisi saab kontrollida elektriga. Kui seda rakendatakse grafeenilihasele, laieneb see. Kui elekter eemaldati, lõdvestuks lihas. Pinge muutmise kaudu saab suunata ka kokkutõmbumis- või lõdvestusastet. "Tegelikult võimaldaks grafeeni kortsumine ja venitamine tehislihase suurt deformeerumist, " selgitab Zang.
"Uued tehislihased on kasulikud mitmesuguste tehnoloogiate jaoks, alates robootikast kuni ravimite manustamiseni või kuni energia kogumise ja salvestamiseni, " ütleb Zhao.
"Eelkõige lubavad nad parandada miljonite puuetega inimeste elukvaliteeti, kellel võivad olla sellised seadmed nagu kerged proteesid. Uute tehislihaste mõju võiks olla analoogne piesoelektriliste materjalide mõjuga globaalses ühiskonnas."
Allikas:
---waciwoci-i-zastosowanie.jpg)
