تاریخ انتشار : ۱۴۰۰/۱۲/۰۱ ساعت ۱۷:۱۸
کد مطلب : ۳۲۲۳۳۶
ساخت مواد خودترمیم شونده از نمک و ژلاتین
گروه علمی: محققان مواد خود ترمیمی را با استفاده از نمک و ژلاتین تولید کرده‌اند که راه را برای دستگاه‌های رباتیک انعطاف‌پذیر و کشسان هموار می‌کند.به گزارش ایسنا، شکی نیست که مواد خود ترمیم شونده فواید و کاربردهای زیادی دارند. یکی از قابل توجه‌ترین آنها، دست‌های مصنوعی شبیه به نمونه واقعی و برنامه‌های رباتیک نرم است.اکنون محققان دانشگاه "کمبریج" به عنوان بخشی از یک پروژه موسوم به "شرو"(SHERO)، نمک و مواد ژلاتینی ارزان قیمتی تولید کرده‌اند که می‌تواند فشار، دما و رطوبت را از طریق حسگرهای نرم حس کند و در دمای اتاق خود را ترمیم کند.این پیشرفت یک انقلاب در زمینه رباتیک و شاید چند صنعت دیگر ایجاد خواهد کرد.
مواد خود ترمیم
"دیوید هاردمن" از دپارتمان مهندسی دانشگاه "کمبریج" و نویسنده اصلی این مطالعه در بیانیه‌ای گفت: ادغام حسگرهای نرم در رباتیک به ما این امکان را می‌دهد که اطلاعات بیشتری از آنها به دست آوریم، مانند اینکه چگونه فشار روی ماهیچه‌هایمان به مغزمان اجازه می‌دهد اطلاعاتی درباره وضعیت بدنمان به دست آورد.این مواد جدید با همتایان قبلی خود متفاوت هستند، زیرا برای خودترمیمی نیازی به حرارت ندارند. آنها همچنین می‌توانند به طور مستقل(بدون دخالت انسان) تشخیص دهند که آسیب دیده‌اند و به طور موقت خود را درمان کنند و سپس فعالیت‌های پیشین خود را از سر بگیرند.
ساخت ارزان و آسان
محققان برای این مطالعه، از حسگرهای چاپی حاوی سدیم کلرید(نمک) به جای جوهر کربن استفاده کردند که به این معنی است که مواد حاصل، چه با چاپ سه بعدی چه با ریخته‌گری، ارزان و آسان ساخته می‌شوند. آنها همچنین به دلیل استحکام و پایداری و توانایی خود برای ماندگاری طولانی بدون خشک شدن، از بسیاری از جایگزین‌های موجود بهتر هستند.
همچنین یک نکته مهم دیگر اینکه آنها از مواد در دسترس و از لحاظ غذایی ایمن تشکیل شده‌اند.دکتر "توماس جورج توروتل" یکی از نویسندگان این مطالعه از دپارتمان مهندسی دانشگاه "کمبریج" می‌گوید: این حسگر واقعاً خوب است، با توجه به اینکه ساخت آن ارزان و آسان است، ما می‌توانیم یک ربات کامل از ژلاتین بسازیم و حسگرها را در هر کجا که نیاز داریم چاپ و تعبیه کنیم.
از آنجایی که این مواد به خوبی با انواع مختلف مواد دیگر پیوند می‌خورند، به راحتی می‌توان آنها را در بسیاری از انواع ربات‌ها گنجاند.محققان هم اکنون در حال بررسی کاربردهای بیشتر برای این مواد خود ترمیم شونده مانند پوست‌های مصنوعی و فناوری‌های پوشیدنی هستند.
فناوری‌های سنجش نرم، پتانسیل ایجاد انقلاب در دستگاه‌های پوشیدنی، رابط‌های لمسی و سیستم‌های رباتیک دارند. با این حال، چالش‌های متعددی در استقرار این دستگاه‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری ضعیف، مصرف انرژی بالا و پاسخ‌دهی در همه جهات وجود دارد. اما این ماده جدید، توسعه یک هیدروژل یونی ژلاتین-گلیسرول همه کاره را برای کاربردهای حسگر نرم آسان می‌کند.دستگاه حاصل، ارزان است و ساخت آن آسان است، در دمای اتاق ترمیم می‌شود، می‌تواند تا ۴۵۴ درصد فشار را تحمل کند و در مدت زمان طولانی پایدار است و همچنین زیست‌سازگار و زیست تخریب‌پذیر است.
"دیوید هاردمن" از دپارتمان مهندسی دانشگاه "کمبریج" و نویسنده اصلی این مطالعه در بیانیه‌ای گفت: ادغام حسگرهای نرم در رباتیک به ما این امکان را می‌دهد که اطلاعات بیشتری از آنها به دست آوریم، مانند اینکه چگونه فشار روی ماهیچه‌هایمان به مغزمان اجازه می‌دهد اطلاعاتی درباره وضعیت بدنمان به دست آورد.این مواد جدید با همتایان قبلی خود متفاوت هستند، زیرا برای خودترمیمی نیازی به حرارت ندارند. آنها همچنین می‌توانند به طور مستقل(بدون دخالت انسان) تشخیص دهند که آسیب دیده‌اند و به طور موقت خود را درمان کنند و سپس فعالیت‌های پیشین خود را از سر بگیرند.
ساخت ارزان و آسان
محققان برای این مطالعه، از حسگرهای چاپی حاوی سدیم کلرید(نمک) به جای جوهر کربن استفاده کردند که به این معنی است که مواد حاصل، چه با چاپ سه بعدی چه با ریخته‌گری، ارزان و آسان ساخته می‌شوند. آنها همچنین به دلیل استحکام و پایداری و توانایی خود برای ماندگاری طولانی بدون خشک شدن، از بسیاری از جایگزین‌های موجود بهتر هستند.
همچنین یک نکته مهم دیگر اینکه آنها از مواد در دسترس و از لحاظ غذایی ایمن تشکیل شده‌اند.دکتر "توماس جورج توروتل" یکی از نویسندگان این مطالعه از دپارتمان مهندسی دانشگاه "کمبریج" می‌گوید: این حسگر واقعاً خوب است، با توجه به اینکه ساخت آن ارزان و آسان است، ما می‌توانیم یک ربات کامل از ژلاتین بسازیم و حسگرها را در هر کجا که نیاز داریم چاپ و تعبیه کنیم.
از آنجایی که این مواد به خوبی با انواع مختلف مواد دیگر پیوند می‌خورند، به راحتی می‌توان آنها را در بسیاری از انواع ربات‌ها گنجاند.محققان هم اکنون در حال بررسی کاربردهای بیشتر برای این مواد خود ترمیم شونده مانند پوست‌های مصنوعی و فناوری‌های پوشیدنی هستند.
فناوری‌های سنجش نرم، پتانسیل ایجاد انقلاب در دستگاه‌های پوشیدنی، رابط‌های لمسی و سیستم‌های رباتیک دارند. با این حال، چالش‌های متعددی در استقرار این دستگاه‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری ضعیف، مصرف انرژی بالا و پاسخ‌دهی در همه جهات وجود دارد. اما این ماده جدید، توسعه یک هیدروژل یونی ژلاتین-گلیسرول همه کاره را برای کاربردهای حسگر نرم آسان می‌کند.دستگاه حاصل، ارزان است و ساخت آن آسان است، در دمای اتاق ترمیم می‌شود، می‌تواند تا ۴۵۴ درصد فشار را تحمل کند و در مدت زمان طولانی پایدار است و همچنین زیست‌سازگار و زیست تخریب‌پذیر است.
پربينندهترين مطالب و خبرها
