درایو هیدروژل منجنیق مانند طراحی شده برای تأمین قدرت انقباض بالا


طرح مفهومی مواد بسیار فشرده کننده بر اساس روش تجمع انرژی مکانیکی. اعتبار: LICP و UCLA

دانشمندان با الهام از شتاب ناشی از عضلات در پرشگرهای بیولوژیکی ، یک هیدروژل انقباضی قوی با کشش طراحی کردند که با ذخیره سازی و آزاد سازی انرژی پتانسیل الاستیک در یک شبکه پلیمری کار می کند.

با تشکیل برگشت پذیر و از بین بردن پیوندهای شیمیایی در شبکه های هیدروژل ، هیدروژل طراحی شده توسط گروه پروفسور ژو فنگ از انستیتوی فیزیک شیمی در لانژو (LICP) آکادمی علوم چین و گروه پروفسور او سیمین از دانشگاه کالیفرنیا ، لس آنجلس (UCLA) می تواند انرژی الاستیک را ذخیره و آزاد کند ، بنابراین حرکات سریع و قدرتمندی را انجام می دهد.

هیدروژل تازه طراحی شده می تواند به سرعت نیروی انقباضی بالایی در تراکم کاری فوق العاده بالا ایجاد کند ، از هیدروژل های فعلی پیشی گرفته و حتی با عضلات بیولوژیکی مطابقت داشته باشد.

هیدروژل های حساس به محیط زیست که هیدروژل های “پاسخ دهنده محرک” یا “هوشمند” نیز نامیده می شوند ، جذاب هستند زیرا دارای درجه بالایی از تغییر شکل هستند. با این حال ، وقتی از آنها به عنوان “عضلات مصنوعی” در محرک ها ، ربات ها و دستگاه های پزشکی استفاده می شود ، از ضعف مکانیکی یا واکنش کند رنج می برند.

در مقابل ، نتایج این مطالعه نشان می دهد که مکانیسم هیدروژل فعلی معضل طولانی مدت “سرعت بالا + قدرت بالا به طور همزمان” را حل می کند. به این ترتیب ، قادر است حد چگالی انرژی مواد را حفظ کند و در عین حال محتوای آب بالایی داشته باشد.

علاوه بر این ، این امر امکان تغییر شکل تغییرپذیر چند پایدار را به صورت کاملا برگشت پذیر و قابل برنامه ریزی فراهم می کند ، که برای اولین بار “سوئیچینگ کشش-انعطاف پذیری برگشت پذیر” و همچنین تغییر شکل ناهمسانگرد یا ایزوتروپیک را درک می کند. این طراحی جهانی مواد مدولار را می توان به طور گسترده ای برای ایجاد پلیمرهای فعال قدرتمند نامحدود استفاده کرد.

پروفسور ZHOU گفت: “این هیدروژل ها با تراکم قدرت بالا و قابلیت برنامه ریزی از طریق این طراحی مدولار سفارشی ، پتانسیل استفاده گسترده در عضلات مصنوعی ، پانسمان زخم ها و محرک های قدرتمند را نشان می دهند.”

نتایج به صورت آنلاین در پیشرفت علمی در مقاله ای تحت عنوان “هیدروژل انقباضی قوی Bioinspired با تراکم توان بالا توسط پس زدگی الاستیک قابل برنامه ریزی”.


توسعه مواد هیدروژل گیرنده بیومتیمیک فوق العاده سریع با شیب دو برابر


اطلاعات بیشتر:
هیدروژل انقباضی قوی Bioinspired با چگالی و قدرت بالا توسط بازیافت برگشت پذیر قابل برنامه ریزی پیشرفت علمی (2020) DOI: 10.1126 / sciadv.abd2520

تهیه شده توسط آکادمی علوم چین

نقل قول: مکانیزم پیشرانه هیدروژل مانند منجنیق برای تحویل قدرت انقباض بالا (2020 ، 18 نوامبر) طراحی شده است ، در 18 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-catapult-like- بازیابی می شود هیدروژل-محرک-قدرت-بالا. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*