"Pop-Up" 3D Struktuurid Võivad Imiteerida Aju Ahelasid

{h1}

Teadlased ütlevad, et imiteerides laste pop-up-raamatuid, saavad nüüd teadlased teha kompleksseid mikroskoopilisi 3d-kujundeid, mis modelleeriksid aju segu ja veresooni.

Teadlased ütlevad, et imiteerides laste pop-up-raamatuid, saavad nüüd teadlased teha kompleksseid mikroskoopilisi 3D-kujundeid, mis modelleeriksid aju segu ja veresooni.

Nende keerukate struktuuride, mis võivad sarnaneda väikeste lillide ja paabulindudega, võivad ühel päeval aidata teadlastel eluskoesse elektrooniliselt kontrollida, lisanduvad teadlased.

Loomulikult kõverad, õhukesed ja paindlikud 3D struktuurid on bioloogias levinud; Näited hõlmavad ajurakkude ja veenide võrgustikke. Urbana-Champaignis Illinoisi ülikoolis asuv materjaliteadlane John Rogers ja tema kolleegid tahavad luua sarnaselt kompleksseid seadmeid, mis võivad nende bioloogiliste struktuuride ümbritseda, potentsiaalselt nende funktsiooni toetada või parandada. [5 Crazy Technologies, mis on revolutsiooniline biotehnoloogia]

"Meie tähelepanu on keskendunud ajule, südamele ja nahale," ütles Rogers.

Looduses leiduvaid kompleksseid struktuure jäljendavaid seadmeid on mikroskoopilistel skaaladel väga keeruline valmistada. Kuid nüüd on Rogers ja tema kolleegid välja töötanud sellise tootmise lihtsa strateegia, mis hõlmab lamedaid 2D struktuure, mis avanevad 3D-kujunditeks.

"Analoogia oleks laste pop-up raamatud," Rogers ütles WordsSideKick.com.

Nende struktuuride tootmiseks valmistavad teadlased venitatud elastse silikoonkummiga kaetud 2D paelad. Katsetes oli lindid nii väikesed kui 100 nanomeetri laiused või umbes 1000 korda keskmise juuste värvusega ja neid võib valmistada mitmesugustest materjalidest, sealhulgas räni ja niklist.

2D mustrid on kujundatud nii, et mustrite ja silikoonkummide vahel asetsevad nii tugevate kui ka nõrkade jäikade kohtade vahel. Pärast seda, kui teadlased valmistasid 2D kujundused, vabastavad nad silikoonkummist pinged. Kerged nõrgad küljed kaovad "ja üles tõuseb 3D-struktuur," teatas avalduses uuringu kaasautor Yonggang Huang, mehaanikatehnoloogia professor Ewanstoni, Illinois Northwesterni ülikoolis. "Ainult ühes tulistas sa saad oma struktuuri."

Teadlased genereerisid enam kui 40 erinevat geomeetrilist kujundust ühelt ja mitmelt spiraalilt ja rõngast kerakujuliste korvidena, kubikarpide, paabulindude, lillede, telkide, laudade ja merlangide jaoks. Teadlased võiksid isegi korraldada mitu kihti mustreid, sarnaselt mitme korrusega hoonetesse.

Uutel pop-up-tehnikatel on palju eeliseid, ütles uurijad. Strateegia on kiire, odav ja võib kasutada paljusid erinevaid elektroonikaseadmetes kasutatavaid materjale, et luua mitmesuguseid mikroskoobilisi struktuure. Lisaks võivad teadlased korraga luua mitmeid erinevaid struktuure ja lisada hübriidstruktuuridesse erinevad materjalid.

"Meil on põnevil asjaolu, et need lihtsad ideed ja skeemid pakuvad vahetuid võimalusi 3D-mikro- ja nano-struktuuride laiematele ja varem kättesaamatutele klassidele viisil, mis sobib kokku kõige kõrgema jõudlusega materjalide ja töötlemistehnikatega," ütles Rogers.. "Meie arvates on leiud potentsiaalsed mitmesuguste mikrosüsteemide tehnoloogiate - biomeditsiiniliste seadmete, optoelektroonika, fotogalvaaniliste, 3D-ahelate, sensorite jms puhul."

Teadlased väidavad, et nende pop-up-komplekti tehnoloogial on palju eeliseid 3D-printerite suhtes, mis loovad 3D-struktuure, pannes materjali kihid üksteise peale. Kuigi 3D-printerid on üha populaarsemad, töötavad nad aeglaselt. Lisaks sellele on 3D-printeritel keeruline ehitada esemeid, kasutades rohkem kui üht materjali, ning nende printerite tootmine on peaaegu võimatu tootma pooljuhte või kristallilisi metalle, ütles teadlaste sõnul.

Veelgi enam, Rogers rõhutas, et meeskonna uus strateegia täiendab 3D-printimist ja ei püüa asendada seda tehnikat.

Rogers ütles, et teadlased kasutavad seda pop-up-komplekti strateegiat, et ehitada elektroonilisi tellinguid, mis võimaldavad jälgida ja kontrollida rakkude kasvu laboratoorsete eksperimentidega. "Me kasutame neid ideid, et moodustada spiraalsed, elastsed metallühendusrullid ja antennid pehmetele elektroonilistele seadmetele, mis on mõeldud inimese keha integreerimiseks," ütles ta.

Teadlased täpsustasid oma leiud täna (8. jaanuar) ajakirjas Science.

Jälgi WordsSideKick.com'it @wordssidekick, Facebook & Google+. Algselt avaldatud WordsSideKick.com.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com