Marți, 29 ianuarie 2013.- Inginerii de la Pratt School of Engineering de la Duke University (Statele Unite) au combinat rețele de carbon grosimea unui atom cu polimeri (macromolecule formate prin unirea moleculelor mai mici sau monomerilor) pentru a crea Materiale unice cu o gamă largă de aplicații, inclusiv mușchii artificiali.
Aceste rețele, cunoscute sub numele de grafen, sunt realizate din carbon pur și au aspectul unei pânze metalice, dacă sunt observate sub o lupă. Având în vedere proprietățile unice, optice, electrice și mecanice, grafenul este deja utilizat în electronice, în stocarea energiei, în compozite și biomedicină.
Cu toate acestea, acest alotrop de carbon este foarte greu de manipulat, deoarece ridurile ușor, care, în funcție de circumstanțe, pot fi o caracteristică pozitivă sau negativă. Din păcate, până în prezent, oamenii de știință nu au fost în măsură să controleze încrețirea și întinderea suprafețelor mari de grafen, pentru a profita de toate proprietățile lor, relatează Tendințele 21.
Inginerul Universității Duke, Xuanhe Zhao, compară acest aspect al grafenului cu diferența dintre hârtia simplă și hârtia umedă în declarațiile colectate într-o declarație a Universității Duke: „Dacă o hârtie normală este ridată, puteți reveni la aplatizează foarte ușor, cu toate acestea, grafenul este mai mult ca un țesut umed, este foarte subțire și lipicios și este dificil de implementat odată încrețit, am dezvoltat o metodă de rezolvare a acestei probleme și, astfel, să controlăm încrețirea și întinderea de filme de grafen extinse ".
Ceea ce au făcut inginerii a fost să atașeze grafenul la o peliculă de cauciuc întinsă de mai multe ori, de la dimensiunea inițială.
Odată ce această întindere s-a relaxat, o parte a grafenului a fost separată de cauciuc, în timp ce o altă parte a rămas atașată de cauciuc, formând un model atașat și atașat de doar câțiva nanometri.
Pe măsură ce cauciucul s-a distins, grafenul separat s-a comprimat până la rid. Dar când pelicula de cauciuc a fost întinsă din nou, grafenul atașat a împins grafenul prăbușit până a fost întins. „În acest fel, încrețirea și întinderea unei zone mari de grafen cu grosime atomică pot fi controlate, pur și simplu prin întinderea și răspândirea unei pelicule de cauciuc, chiar și de mână”, spune Zhao. Rezultatele studiului lor au fost publicate în revista Nature Materials.
"Metoda noastră deschide calea către o exploatare fără precedent a proprietăților grafenului încrețit și a funcțiilor grafenului", a spus Jianfeng Zang, primul autor al articolului. „De exemplu, datorită acestui sistem putem regla grafenul pentru a fi transparent sau opac prin încrețirea acestuia și reglarea acestuia din nou întinzându-l”, adaugă Zang.
Pe de altă parte, inginerii Duke au combinat grafenul cu diferite pelicule polimerice pentru a dezvolta un material care poate acționa ca țesut muscular muscular, contractându-se și extinzându-se la cerere.
Aceste mișcări ar putea fi controlate cu electricitate. Când acest lucru s-ar aplica mușchiului grafen, acesta s-ar extinde. Când energia electrică a fost eliminată, mușchiul s-ar relaxa. Prin variația tensiunii, gradul de contracție sau relaxare ar putea fi, de asemenea, direcționat. „De fapt, încrețirea și întinderea grafenului ar permite o mare deformare a mușchiului artificial”, explică Zang.
„Noii mușchi artificiali vor fi utili pentru tehnologii diverse, de la robotică la administrarea de medicamente sau la captarea și stocarea de energie”, spune Zhao.
"În special, ei promit să îmbunătățească considerabil calitatea vieții a milioane de persoane cu dizabilități, care pot avea dispozitive precum proteze ușoare. Impactul noilor mușchi artificiali ar putea fi analog cu cel al materialelor piezoelectrice din societatea globală."
Tag-Uri:
Familie Dieta Si Nutritie Medicamente
Aceste rețele, cunoscute sub numele de grafen, sunt realizate din carbon pur și au aspectul unei pânze metalice, dacă sunt observate sub o lupă. Având în vedere proprietățile unice, optice, electrice și mecanice, grafenul este deja utilizat în electronice, în stocarea energiei, în compozite și biomedicină.
Cu toate acestea, acest alotrop de carbon este foarte greu de manipulat, deoarece ridurile ușor, care, în funcție de circumstanțe, pot fi o caracteristică pozitivă sau negativă. Din păcate, până în prezent, oamenii de știință nu au fost în măsură să controleze încrețirea și întinderea suprafețelor mari de grafen, pentru a profita de toate proprietățile lor, relatează Tendințele 21.
Inginerul Universității Duke, Xuanhe Zhao, compară acest aspect al grafenului cu diferența dintre hârtia simplă și hârtia umedă în declarațiile colectate într-o declarație a Universității Duke: „Dacă o hârtie normală este ridată, puteți reveni la aplatizează foarte ușor, cu toate acestea, grafenul este mai mult ca un țesut umed, este foarte subțire și lipicios și este dificil de implementat odată încrețit, am dezvoltat o metodă de rezolvare a acestei probleme și, astfel, să controlăm încrețirea și întinderea de filme de grafen extinse ".
Cum a fost făcut
Ceea ce au făcut inginerii a fost să atașeze grafenul la o peliculă de cauciuc întinsă de mai multe ori, de la dimensiunea inițială.
Odată ce această întindere s-a relaxat, o parte a grafenului a fost separată de cauciuc, în timp ce o altă parte a rămas atașată de cauciuc, formând un model atașat și atașat de doar câțiva nanometri.
Pe măsură ce cauciucul s-a distins, grafenul separat s-a comprimat până la rid. Dar când pelicula de cauciuc a fost întinsă din nou, grafenul atașat a împins grafenul prăbușit până a fost întins. „În acest fel, încrețirea și întinderea unei zone mari de grafen cu grosime atomică pot fi controlate, pur și simplu prin întinderea și răspândirea unei pelicule de cauciuc, chiar și de mână”, spune Zhao. Rezultatele studiului lor au fost publicate în revista Nature Materials.
"Metoda noastră deschide calea către o exploatare fără precedent a proprietăților grafenului încrețit și a funcțiilor grafenului", a spus Jianfeng Zang, primul autor al articolului. „De exemplu, datorită acestui sistem putem regla grafenul pentru a fi transparent sau opac prin încrețirea acestuia și reglarea acestuia din nou întinzându-l”, adaugă Zang.
Muschii controlati cu electricitate
Pe de altă parte, inginerii Duke au combinat grafenul cu diferite pelicule polimerice pentru a dezvolta un material care poate acționa ca țesut muscular muscular, contractându-se și extinzându-se la cerere.
Aceste mișcări ar putea fi controlate cu electricitate. Când acest lucru s-ar aplica mușchiului grafen, acesta s-ar extinde. Când energia electrică a fost eliminată, mușchiul s-ar relaxa. Prin variația tensiunii, gradul de contracție sau relaxare ar putea fi, de asemenea, direcționat. „De fapt, încrețirea și întinderea grafenului ar permite o mare deformare a mușchiului artificial”, explică Zang.
„Noii mușchi artificiali vor fi utili pentru tehnologii diverse, de la robotică la administrarea de medicamente sau la captarea și stocarea de energie”, spune Zhao.
"În special, ei promit să îmbunătățească considerabil calitatea vieții a milioane de persoane cu dizabilități, care pot avea dispozitive precum proteze ușoare. Impactul noilor mușchi artificiali ar putea fi analog cu cel al materialelor piezoelectrice din societatea globală."
