Tisdagen den 29 januari 2013.- Ingenjörer från Pratt School of Engineering vid Duke University (USA) har kombinerat kolnätets tjocklek hos en atom med polymerer (makromolekyler bildade av sammanslutningen av mindre molekyler eller monomerer) för att skapa Unika material med många applikationer, inklusive konstgjorda muskler.
Dessa nätverk, kända som grafen, är gjorda av rent kol och har utseendet som en metallduk, om de observeras under ett förstoringsglas. Med tanke på dess unika optiska, elektriska och mekaniska egenskaper används grafen redan inom elektronik, energilagring, kompositer och biomedicin.
Emellertid är denna kolotilldelning mycket svår att hantera eftersom den lätt rynkar, vilket beroende på omständigheterna kan vara en positiv eller negativ egenskap. Tyvärr har forskare hittills inte kunnat kontrollera rynkor och sträckning av stora grafenytor för att dra fördel av alla deras egenskaper, rapporterar Trender 21.
Duke University ingenjör, Xuanhe Zhao, jämför denna aspekt av grafen med skillnaden mellan vanligt papper och vått papper i uttalanden samlade i ett uttalande från Duke University: "Om ett normalt papper är skrynkligt kan du återvända till plattar mycket lätt, men grafen är mer som en våt vävnad, den är väldigt tunn och klibbig, och svårt att distribuera en gång skrynkligt, vi har utvecklat en metod för att lösa detta problem och därmed kontrollera rynkor och sträckning av omfattande grafenfilmer. "
Det som ingenjörerna har gjort har varit att fästa grafen till en gummifilm som tidigare sträckts många gånger, från sin ursprungliga storlek.
När denna sträcka hade avstånd, separerades en del av grafenen från gummit, medan en annan del förblev fäst vid gummit, och bildade ett fästat och fästmönster med bara några få nanometer.
När gummi gick ut komprimerade den separerade grafenen för att rynka. Men när gummifilmen sträcktes igen pressade den bifogade grafen den skrynkliga grafenen tills den sträcktes. "På detta sätt kan rynkor och sträckning av ett stort område med grafen med atomtjocklek kontrolleras genom att helt enkelt sträcka och sprida en gummifilm, även för hand", säger Zhao. Resultaten av deras studie har publicerats i tidskriften Nature Materials.
"Vår metod öppnar vägen för ett enastående utnyttjande av egenskaperna hos skrynklig grafen och grafenens funktioner", säger Jianfeng Zang, artikelens första författare. "Tack vare detta system kan vi till exempel justera grafen så att den är transparent eller ogenomskinlig genom att rynka den och justera den igen genom att sträcka den, " tillägger Zang.
Å andra sidan har Duke-ingenjörer kombinerat grafen med olika polymerfilmer för att utveckla ett material som kan fungera som konstgjord muskelvävnad, sammandragas och utvidgas efter behov.
Dessa rörelser kan styras med el. När detta applicerades på grafenmuskeln skulle den expandera. När elen avlägsnades, skulle musklerna slappna av. Genom att variera spänningen kan graden av sammandragning eller avkoppling också riktas. "I själva verket skulle rynkor och sträckning av grafen tillåta en stor deformation av den konstgjorda muskeln, " förklarar Zang.
"De nya konstgjorda musklerna kommer att vara användbara för olika tekniker, från robotik till läkemedelsadministration eller till energifångst och lagring, " säger Zhao.
"De lovar i synnerhet att förbättra livskvaliteten för miljontals människor med funktionsnedsättningar, som kan ha apparater som lätta proteser. Påverkan av nya konstgjorda muskler kan vara analog med piezoelektriska material i det globala samhället."
Källa:
Taggar:
Diet-Och Näringslära Mediciner Näring
Dessa nätverk, kända som grafen, är gjorda av rent kol och har utseendet som en metallduk, om de observeras under ett förstoringsglas. Med tanke på dess unika optiska, elektriska och mekaniska egenskaper används grafen redan inom elektronik, energilagring, kompositer och biomedicin.
Emellertid är denna kolotilldelning mycket svår att hantera eftersom den lätt rynkar, vilket beroende på omständigheterna kan vara en positiv eller negativ egenskap. Tyvärr har forskare hittills inte kunnat kontrollera rynkor och sträckning av stora grafenytor för att dra fördel av alla deras egenskaper, rapporterar Trender 21.
Duke University ingenjör, Xuanhe Zhao, jämför denna aspekt av grafen med skillnaden mellan vanligt papper och vått papper i uttalanden samlade i ett uttalande från Duke University: "Om ett normalt papper är skrynkligt kan du återvända till plattar mycket lätt, men grafen är mer som en våt vävnad, den är väldigt tunn och klibbig, och svårt att distribuera en gång skrynkligt, vi har utvecklat en metod för att lösa detta problem och därmed kontrollera rynkor och sträckning av omfattande grafenfilmer. "
Hur det gjordes
Det som ingenjörerna har gjort har varit att fästa grafen till en gummifilm som tidigare sträckts många gånger, från sin ursprungliga storlek.
När denna sträcka hade avstånd, separerades en del av grafenen från gummit, medan en annan del förblev fäst vid gummit, och bildade ett fästat och fästmönster med bara några få nanometer.
När gummi gick ut komprimerade den separerade grafenen för att rynka. Men när gummifilmen sträcktes igen pressade den bifogade grafen den skrynkliga grafenen tills den sträcktes. "På detta sätt kan rynkor och sträckning av ett stort område med grafen med atomtjocklek kontrolleras genom att helt enkelt sträcka och sprida en gummifilm, även för hand", säger Zhao. Resultaten av deras studie har publicerats i tidskriften Nature Materials.
"Vår metod öppnar vägen för ett enastående utnyttjande av egenskaperna hos skrynklig grafen och grafenens funktioner", säger Jianfeng Zang, artikelens första författare. "Tack vare detta system kan vi till exempel justera grafen så att den är transparent eller ogenomskinlig genom att rynka den och justera den igen genom att sträcka den, " tillägger Zang.
Muskler styrda med el
Å andra sidan har Duke-ingenjörer kombinerat grafen med olika polymerfilmer för att utveckla ett material som kan fungera som konstgjord muskelvävnad, sammandragas och utvidgas efter behov.
Dessa rörelser kan styras med el. När detta applicerades på grafenmuskeln skulle den expandera. När elen avlägsnades, skulle musklerna slappna av. Genom att variera spänningen kan graden av sammandragning eller avkoppling också riktas. "I själva verket skulle rynkor och sträckning av grafen tillåta en stor deformation av den konstgjorda muskeln, " förklarar Zang.
"De nya konstgjorda musklerna kommer att vara användbara för olika tekniker, från robotik till läkemedelsadministration eller till energifångst och lagring, " säger Zhao.
"De lovar i synnerhet att förbättra livskvaliteten för miljontals människor med funktionsnedsättningar, som kan ha apparater som lätta proteser. Påverkan av nya konstgjorda muskler kan vara analog med piezoelektriska material i det globala samhället."
Källa:
---ywienie-i-opieka-ile-yje-winka-morska.jpg)
