استفاده از هنر قدیمی ژاپنی برای طراحی مواد پیشرفته نانویی
به گزارش مهندس وب، برش زدن کاغذ و ایجاد ساختارهای پیچیده در فرهنگ ژاپنی، اوریگامی نام دارد. محققان از این روش برای طراحی نوعی هیدروژل با خصوصیت های جالب توجه استفاده کردند. آنها ساختارهای دوبعدی با قابلیت جذب آب و متورم شدن در حالت سه بعدی ایجاد کردند.
به گزارش مهندس وب به نقل از ایسنا، محققان دانشگاه فناوری و کشاورزی توکیو (TUAT)گزینه های جدیدی برای ساخت مواد نرم و انعطاف پذیر به نام هیدروژل عرضه کردند. آنها با استفاده از فناوری نوظهوری به نام هیدروژل اوریگامی، ساختاری با قابلیت متورم شدن ساختند.
هیدروژل ها دارای شبکه ای از مولکول های جاذب آب (آبدوست) هستند که به ساختار آنها اجازه می دهند در هنگام قرار گرفتن در معرض آب به میزان قابل توجهی متورم شوند. آب در بین شبکه مولکولی آنها قرار می گیرد. دو محقق به نامهای دایسوک ناکاگاوا و ایتو هاناساکی، کار خویش را با یک فیلم خشک از جنس نانوالیاف سلولزی آغاز کردند که ماده طبیعی خیلی از گیاهان بوده و در دیواره سلولی گیاهی یافت می شود.
آنها از پردازش لیزر برای برش این سازه ها استفاده کردند و سپس آب به این فیلمها افزوده شد تا متورم شوند. طراحی ویژه این الگوهای کریگامی باعث می شود تا آنها با قرار گرفتن در معرض آب تغییر شکل دهند، به صورتی که هنگام کشش در جهت طولی، که به آن خاصیت اکستیک یا پادکشسان گفته می شود، عرض ساختار هم افزایش خواهد یافت. این خاصیت اکستیک باعث می شود که ضخامت ساختار مورد نظر با قرار گرفتن در معرض آب، افزایش یابد.
ایتو هاناساکی می گوید: « از نظر لغوی اوریگامی به معنای طراحی با کمک برش زدن کاغذها است. ساختار دو بعدی که ما عرضه کردیم با کمک اوریگامی بوجود آمده و در صورت وجود آب در محیط، آنرا جذب کرده و به صورت سه بعدی متورم می شود. خیلی مهم است که این ساختار قبل از استفاده، خشک نگه داشته شود. این هیدروژل بگونه ای طراحی شده که پس از جذب آب ساختار جدید به وجود آمده را می پذیرد. این خصوصیت برای طراحی هوشمند مواد مهم هستند.»
از این تکنولوژی میتوان برای ساخت قطعات روباتیک نرم بهره برد که به طراحان اجازه می دهد تا ساختاری پاسخگو و منعطف ایجاد نمایند که قادر به تعامل با اجسام پیرامون باشد.
این هیدروژل ها همینطور برای کاربردهای پزشکی، همچون مهندسی بافت، پانسمان زخم و سیستم های تحویل دارو مناسب هستند.
منبع: webengineers.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب