Selasa, 29 Januari 2013.- Jurutera dari Pratt School of Engineering di Duke University (Amerika Syarikat) telah menggabungkan rangkaian karbon ketebalan atom dengan polimer (makromolekul yang terbentuk oleh kesatuan molekul atau monomer yang lebih kecil) untuk menghasilkan Bahan yang unik dengan pelbagai aplikasi, termasuk otot buatan.
Rangkaian ini, yang dikenali sebagai graphene, diperbuat daripada karbon tulen dan mempunyai rupa kain metalik, jika diperhatikan di bawah kaca pembesar. Memandangkan ciri-ciri optik, elektrik dan mekanikalnya yang unik, graphene telah digunakan dalam elektronik, penyimpanan tenaga, komposit dan bioperubatan.
Walau bagaimanapun, allotrop karbon ini sangat sukar dikendalikan kerana ia mudah berkerut, yang, bergantung pada keadaan, boleh menjadi ciri positif atau negatif. Malangnya, sehingga kini para saintis tidak dapat mengawal permukaan berkilat dan regangan permukaan yang besar, untuk memanfaatkan semua sifat mereka, laporkan Trend 21.
Jurutera Universiti Duke, Xuanhe Zhao, membandingkan aspek graphene ini dengan perbezaan antara kertas kosong dan kertas basah dalam kenyataan yang dikumpulkan dalam kenyataan dari Duke University: "Jika kertas biasa berkedut, anda boleh kembali ke meratakan dengan mudah, bagaimanapun, graphene lebih seperti tisu basah, ia sangat nipis dan lengket, dan sukar untuk digunakan sekali berkedut, kami telah membangunkan satu kaedah untuk menyelesaikan masalah ini dan dengan itu mengawal kedut dan meregangkan filem grafik yang luas. "
Apa yang telah dilakukan jurutera adalah untuk melampirkan graphene kepada filem getah yang sebelumnya telah terbentang berkali-kali, dari saiz aslinya.
Sebaik sahaja peregangan ini telah berubah, sebahagian daripada grafena telah dipisahkan dari getah, manakala bahagian lain tetap dilekatkan pada getah, membentuk corak yang dilampirkan dan dipasang hanya beberapa nanometer.
Apabila getah itu terdedah, graphene yang dipisahkan dikompresi kepada kedutan. Tetapi apabila filem getah dibentangkan semula, graphene yang dilekatkan menolak graphene yang gumpalan sehingga ia diregangkan. "Dengan cara ini, berkerut dan meregangkan kawasan yang besar dengan ketebalan atom boleh dikawal dengan hanya meregangkan dan menyebarkan filem getah, walaupun dengan tangan, " kata Zhao. Hasil kajian mereka telah diterbitkan dalam jurnal Nature Materials.
"Kaedah kami membuka jalan ke eksploitasi yang belum pernah terjadi sebelumnya mengenai sifat-sifat grafik yang berkedut dan fungsi graphene, " kata Jianfeng Zang, pengarang pertama artikel itu. "Sebagai contoh, terima kasih kepada sistem ini kita boleh menyesuaikan graphene menjadi telus atau legap dengan berkerut, dan menyesuaikannya lagi dengan meregangkannya, " tambah Zang.
Sebaliknya, jurutera Duke telah menggabungkan graphene dengan filem polimer yang berbeza untuk membangunkan bahan yang boleh bertindak sebagai tisu otot buatan, berkontraksi dan berkembang mengikut permintaan.
Pergerakan ini boleh dikawal dengan elektrik. Apabila ini digunakan pada otot graphene, ia akan berkembang. Apabila elektrik dikeluarkan, otot akan berehat. Dengan mengubah voltan, tahap pengecutan atau kelonggaran juga boleh diarahkan. "Malah, kedutan dan peregangan graphene akan membolehkan ubah bentuk otot tiruan yang hebat, " jelas Zang.
"Otot tiruan yang baru akan berguna untuk teknologi yang pelbagai, dari robotik hingga pentadbiran dadah atau untuk menangkap dan menyimpan tenaga, " kata Zhao.
"Secara khususnya, mereka berjanji untuk meningkatkan kualiti hidup berjuta-juta orang kurang upaya, yang mungkin mempunyai peranti seperti prostesis ringan. Kesan otot buatan baru boleh sama dengan bahan piezoelektrik dalam masyarakat global."
Sumber:
Tag:
Potong Dan Kanak-Kanak Kesihatan Berita
Rangkaian ini, yang dikenali sebagai graphene, diperbuat daripada karbon tulen dan mempunyai rupa kain metalik, jika diperhatikan di bawah kaca pembesar. Memandangkan ciri-ciri optik, elektrik dan mekanikalnya yang unik, graphene telah digunakan dalam elektronik, penyimpanan tenaga, komposit dan bioperubatan.
Walau bagaimanapun, allotrop karbon ini sangat sukar dikendalikan kerana ia mudah berkerut, yang, bergantung pada keadaan, boleh menjadi ciri positif atau negatif. Malangnya, sehingga kini para saintis tidak dapat mengawal permukaan berkilat dan regangan permukaan yang besar, untuk memanfaatkan semua sifat mereka, laporkan Trend 21.
Jurutera Universiti Duke, Xuanhe Zhao, membandingkan aspek graphene ini dengan perbezaan antara kertas kosong dan kertas basah dalam kenyataan yang dikumpulkan dalam kenyataan dari Duke University: "Jika kertas biasa berkedut, anda boleh kembali ke meratakan dengan mudah, bagaimanapun, graphene lebih seperti tisu basah, ia sangat nipis dan lengket, dan sukar untuk digunakan sekali berkedut, kami telah membangunkan satu kaedah untuk menyelesaikan masalah ini dan dengan itu mengawal kedut dan meregangkan filem grafik yang luas. "
Bagaimana ia dilakukan?
Apa yang telah dilakukan jurutera adalah untuk melampirkan graphene kepada filem getah yang sebelumnya telah terbentang berkali-kali, dari saiz aslinya.
Sebaik sahaja peregangan ini telah berubah, sebahagian daripada grafena telah dipisahkan dari getah, manakala bahagian lain tetap dilekatkan pada getah, membentuk corak yang dilampirkan dan dipasang hanya beberapa nanometer.
Apabila getah itu terdedah, graphene yang dipisahkan dikompresi kepada kedutan. Tetapi apabila filem getah dibentangkan semula, graphene yang dilekatkan menolak graphene yang gumpalan sehingga ia diregangkan. "Dengan cara ini, berkerut dan meregangkan kawasan yang besar dengan ketebalan atom boleh dikawal dengan hanya meregangkan dan menyebarkan filem getah, walaupun dengan tangan, " kata Zhao. Hasil kajian mereka telah diterbitkan dalam jurnal Nature Materials.
"Kaedah kami membuka jalan ke eksploitasi yang belum pernah terjadi sebelumnya mengenai sifat-sifat grafik yang berkedut dan fungsi graphene, " kata Jianfeng Zang, pengarang pertama artikel itu. "Sebagai contoh, terima kasih kepada sistem ini kita boleh menyesuaikan graphene menjadi telus atau legap dengan berkerut, dan menyesuaikannya lagi dengan meregangkannya, " tambah Zang.
Otot dikawal dengan elektrik
Sebaliknya, jurutera Duke telah menggabungkan graphene dengan filem polimer yang berbeza untuk membangunkan bahan yang boleh bertindak sebagai tisu otot buatan, berkontraksi dan berkembang mengikut permintaan.
Pergerakan ini boleh dikawal dengan elektrik. Apabila ini digunakan pada otot graphene, ia akan berkembang. Apabila elektrik dikeluarkan, otot akan berehat. Dengan mengubah voltan, tahap pengecutan atau kelonggaran juga boleh diarahkan. "Malah, kedutan dan peregangan graphene akan membolehkan ubah bentuk otot tiruan yang hebat, " jelas Zang.
"Otot tiruan yang baru akan berguna untuk teknologi yang pelbagai, dari robotik hingga pentadbiran dadah atau untuk menangkap dan menyimpan tenaga, " kata Zhao.
"Secara khususnya, mereka berjanji untuk meningkatkan kualiti hidup berjuta-juta orang kurang upaya, yang mungkin mempunyai peranti seperti prostesis ringan. Kesan otot buatan baru boleh sama dengan bahan piezoelektrik dalam masyarakat global."
Sumber:
