مینی چنگک دارای حافظه شکلی چندماده ای پرینت شده سه بعدی

ساختارهای پرینت شده سه بعدی که شکل هایشان را به یاد دارند!

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید:

مهندسانی از دانشگاه MIT و دانشگاه تکنولوژی و طراحی سنگاپور (SUTD) استفاده کردند از نور برای پرینت ساختارهای سه بعدیی که ساختار اصل خود را«به یاد دارند». حتی پس از کشیده شدن، پیچاندن و خم کردن در زوایای خیلی زیاد، ساختارها-از مارپیچ های کوچک و گل های چندماده ای-تا یک المثنی با ارتفاع یک اینچی از برج ایفل – پس از دوثانیه حرارت دیدن تا دمای مشخص به شکل قبلی خود باز می گردد.
جی بیان کرد که روش ما نه تنها پرینت 4 بعدی در ابعاد میکرون را فراهم می کند بلکه ارائه می کند دستورات برای پرینت پلیمرهای دارای حافظه ی شکلی که می توانند کشده شوند 10 برابر بیشتر از آنهایی که بوسیله پرینترهای تجاری مرسوم پرینت شده اند. این محصول پرینت 4 بعدی را برای محدوده وسیعی از کاربرد های عملیاتی، شامل تجهیزات زیست پزشکی، ساختارهای فضایی آرایش پذیر و سلول های خورشیدی فتوولتاییک تغیر شکل دهنده، ترفیع رتبه می دهد.

نتایج این کار اخیرا به صورت مقاله ای در مجله Scientific Reports انتشار یافته است.

مینی چنگک دارای حافظه شکلی چندماده ای پرینت شده سه بعدی
مینی چنگک دارای حافظه شکلی چندماده ای پرینت شده سه بعدی

برج ایفل دارای حافظه شکلی با استفاده از میکرواستریولیتوگرافی پرتوافکن پرینت 3 بعدی شد. این نمونه پس از نرم شدن بر روی یک سکه سنگاپوری گرم شده، بازگشت از خمیدگی نشان داده است.
برج ایفل دارای حافظه شکلی با استفاده از میکرواستریولیتوگرافی پرتوافکن پرینت 3 بعدی شد. این نمونه پس از نرم شدن بر روی یک سکه سنگاپوری گرم شده، بازگشت از خمیدگی نشان داده است.

برای اطلاعات بیشتر مقاله را مطالعه نمایید:
Qi Ge et al. Multimaterial 4D Printing with Tailorable Shape Memory Polymers, Scientific Reports (2016).
DOI: 10.1038/srep3111

ترجمه شده توسط: مهندس مسعود طایفی

باتری زیستی خالکوبی شده روی بدن از عرق، نیرو تولید می کند!

باتری زیستی خالکوبی شده روی بدن از عرق، نیرو تولید می کند!

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید:

در آینده، ورزش کردن هم بدن شما و هم گوشی هوشمند شما را شارژ می کند!
محققان در کالیفرنیا، تجهیزی را ابداع کرده اند که می تواند حرکات ورزشی شما را دنبال کرده و از تعریق انرژی تولید کند.
دکتر واین و تیمش در دانشگاه سان دیگو کالیفرنیا کار خود را در نشست بین المللی انجمن شیمی آمریکا در سان فرانسیسکو نشان دادند.
این دستگاه با ماده شیمیایی لاکتید که به طور طبیعی در عرق پدیدار می شود که به طور کلی هرچه بیشتر ورزش کنید، بدن شما بیشر آن را تولید می کند.
پزشکان مقدار لاکتید ورزشکار حرفه ای را اندازه گیری می کنند و همچنین در بیماران معمولی باید آزمایشاتی برای چیزهایی مانند بیماری های قلبی و ریوی انجام گیرد.
قبل از اینکه واین و تیمش به آزمون لاکتیت بپردازند، دکتر خون گیری در فواصل مختلف ورزش را انجام داده و برای بررسی ارسال می کرد. در حال حاضر به سادگی یک برچسب است.
دستگاه آنها در اصل یک خال کوبی موقت با نماد منتخبی که بر روی یک پنجره کامل درج شده است.
این ایده می تواند انرژی را از بدن شما دریافت کند.
این اولین نمونه از سلول سوختی بدن است که از انرژی همواره از سوخت زیستی مانند عرق تولید می شود.
الکترون های نوار مرکزی لاکتات برای تولید جریان الکتریکی
بر اساس الکتریسته، پزشکان می توانند مقدار لاکتیت را اندازه گیری کنند.
وقتی یک گام جلوتر تصور شود و یک باتری زیستی در سنسور ساخته شود، آن جریان الکتریکی تولید شده در برچسب را ذخیره می کند.
در حال حاضر تنها چند ده میکرو وات قدرت می تواند بهره برداری شود.این تیم به دنبال راهی برای افزایش آن هستند که آن در نهایت می تواند دستگاه های کوچک ما باشد
مانند انواع ساعت و یا شاید اگر شما با دستهای دارای عرقتان بر تلفن هوشمند لمسی خود کلیک کنید.

باتری زیستی خالکوبی شده روی بدن از عرق، نیرو تولید می کند!
باتری زیستی خالکوبی شده روی بدن از عرق، نیرو تولید می کند!

ترجمه شده توسط: مهندس مسعود طایفی

مواد اسفنجی به ترمیم ستون فقرات کمک می کند

مواد اسفنجی به ترمیم ستون فقرات کمک می کند

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید:

به یاد آورید »کپسول های رشد« رنگارنگ که به اسفنج هایی با شکل حیوان در آب رشد می کردند؟ با استفاده از ایده ای مشابه، دانشمندان بافت پلیمر زیست تخریب پذیری را ایجاد نمودند که زمانی که با عمل جراحی در مهره های آسیب دیده قرار می گیرد، باید به فقط به اندازه و شکل مناسب رشد کنند تا ستون فقرات را ترمیم کنند.

مواد اسفنجی به ترمیم ستون فقرات کمک می کند

محققان کار خود را حاضر در جلسه 251 ملی و نمایشگاه انجمن شیمی آمریکا (ACS در سان دیگو ارائه نمودند.
لو و تیمش در کلینیک مایو به دنبال راهی برای درمان بیماران دارای تومورهای سرطانی ستون فقرات هستند.
این تیم یک پیوند پلیمر زیست تخریب پذیر را که می تواند برای حمایت از ستون فقرات فقط به اندازه و شکل مناسب رشد کند را ابداع کرده اند.
که در نشست انجمن شیمی آمریکا در سان دیگو ارائه شد. تومورهای ستون فقرات اغلب نیاز به عمل جراحی تهاجمی یا استفاده از روش های کمتر تهاجمی دارد می توانند اما میله های تیتانیومی بسیار گران قیمت باید به جای کانال از دست رفته قرار گیرند. روش لو، کم هزینه تر از درمان های رایج است.
تیم با استفاده از موادی که می توانند آب از دست دهد و به اندازه لازم برای عمل جراحی کمتر تهاجمی کوچک شود.
و زمانیکه کاشته شود پیوند مایعات را جذب کرده و گسترش می یابد تا به جای کانال از دست رفته قرار گیرد. این پیوند (بافت) همچنین با مواد تثبیت کننده و داروهای درمانی پر می شود
با استفاده از آزمایشگاه و مرحله بعدی آزمون پیوندها برای مدت زمان است و شبیه سازی فرآیند درمان بیمار به عنوان آزمایش های بالینی است.
مواد اسفنجی به ترمیم ستون فقرات کمک می کند

مواد اسفنجی به ترمیم ستون فقرات کمک می کند

به منظور ایجاد بافت های تا حدی ارزان تر سازگار به همراه توانایی عمل جراحی ستون فقرات، لو، که در کلینیک مایو است، و دانشجوی فوق دکترای او، ژیفینگ لیو، دکتری، به دنبال یک ماده است که می تواند به اندازه سازگار با ستون فقرات دیهیدراته شود، و سپس، یک بار کاشته شود، جذب مایعات از بدن کند، به جای مهره از بین رفته گسترش یابد.
محققان با اتصال عرضی اولیگو[پلی (اتیلن گلیکول) فومارات] برای ایجاد یک قفس آبدوست توخالی – داربستی از بافت – آغاز کردند که پس از آن می تواند با مواد تثبیت کننده پر شود و همچنین اصلاح شود. لو می گوید “هنگامی که ما این لوله قابل ارتقا را طراحی کردیم، ما می خواستیم تا قادر به کنترل اندازه دقیق بافت برای پر کردن فضای پشت باقیمانده پس از برداشتن تومور باشیم”. این پژوهشگران همچنین نیاز دارند تا روند گسترش را کنترل نمایند، چرا که اگر قفس بسیار سریع رشد یابد، یک جراح ممکن است زمان کافی برای به درستی قرار دادن آن در موقعیت را نداشته باشد، در حالی که یک رشد آرام به معنای فراتر از زمان لازم برای عمل جراحی است.
مواد اسفنجی به ترمیم ستون فقرات کمک می کند

ترجمه شده توسط: مهندس مسعود طایفی

سارا بِکر شیمی دان آزمایشگاه ملی لارنس لایومور

پلیمر پرینت سه بعدی شده ای که متان را به متانول تبدیل می کند!

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید:

تکنولوژی های صنعتی موجود برای تبدیل متان به محصولات ارزشمندتر، همچون تشکیل مجدد بخار (steam reformation) در دما و فشار بالا انجام می شوند و به تعداد زیادی از واحدهای عملیاتی نیاز دارند و گستره ای از محصولات را حاصل می کند. در نتیجه، تکنولوژی های صنعتی حاضر کارایی پایین در تبدیل متان برای محصولات پایانی دارند و می تواند فقط در ابعاد بسیار بزرگ اقتصادی باشد.

دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس لایومور (LLNL)  زیست شناسی و پرینت کردن سه بعدی ترکیب کردند برای ساخت اولین راکتوری که می تواند به طور پیوسته از متان، متانول را در دمای و فشار محیط ایجاد کند.

سارا بِکر شیمی دان آزمایشگاه ملی لارنس لایومور
سارا بِکر شیمی دان آزمایشگاه ملی لارنس لایومور

این تیم آنزیم ها را از متانوتراپ ها (باکتری که متان را می بلعد) جدا کردند و آنها را با پلیمرهایی که آنها را به شکل راکتورهای نوآورانه پرینت کرده اند یا قالبگیری کرده اند، مخلوط کردند. سارا بِکر (شیمی دان LLNL و مدیر پروژه) ادعا نموده است که این آنزیم، 100 درصد فعالیت خود را درون پلیمر حفظ نموده است. بعلاوه وی افزوده است که پلیمر دارای آنزیم پرینت شده بسیار انعطاف پذیر برای توسعه های آینده است و برای گستره وسیعی از کاربردها، خصوصا آنهایی که دارای واکنش های گاز-مایع هستند ، مناسب است.
جوزف استولاروف (دانشمند محیط زیست تیم) بیان کرد که تاکنون، بیشتر راکتورهای زیستی صنعتی، تانک های دارای همزن بودند که برای واکنش های گاز مایع ناکارآمد هستند.

رزین پیش پلیمر-پروتئین
رزین پیش پلیمر-پروتئین
پلیمر پرینت شده سه بعدی جدید
پلیمر پرینت شده سه بعدی جدید

تفکر پرینت آنزیم به درون یک ساختار پلیمری مستحکم در را برای انواع جدیدی از راکتورها با خروجی بالاتر و مصرف انرژی پایین تر باز می کند .
این تیم دریافتند که این پلیمر پرینت 3 بعدی شده می تواند در سیکل های متعددی مجددا استفاده شود و در غلظت بالاتر از آنچه که با روش های دیدگاه مرسوم آنزیم پخش شده در محلول امکان پذیر است، استفاده شود. اطلاعات بیشتر در:
Printable enzyme-embedded materials for methane to methanol conversion. Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms11900

ترجمه شده توسط: مهندس مسعود طایفی