amerikali
Yeni Üye
École Polytechnique Fédérale de Lausanne'deki (EPFL) araştırmacılar, diğer şeylerin yanı sıra, 3D baskı kullanarak elastomer bazlı robot aktüatörler ve protezler üretmek için bir süreç geliştirdiler. Yeni geliştirilen elastomerler çeşitli yerel mekanik özelliklere sahiptir. Bu tür elastomer bazlı aktüatörlerle, enerji tasarrufu sağlamak veya giyilebilir robot protezlerinin kullanım konforunu arttırmak için ağır mekanik bağlantılardan vazgeçilebilmektedir.
Reklamcılık
Uzunluğu boyunca farklı mekanik özelliklere sahip, örneğin rijitten esneyebilene kadar 3 boyutlu yapılar üretmek şimdiye kadar mümkün değildi. Bu durum artık EPFL'nin sentetik polimer bazlı basılabilir elastomerleriyle değişiyor.
“Elastomerler tipik olarak dökülür, bu nedenle bileşimleri kısa uzunluk ölçeklerinde üç boyutun tamamında değiştirilemez. Bu sorunun üstesinden gelmek için DNGE'ler geliştirdik: Mekanik özelliklerini benzeri görülmemiş bir ölçüde değiştirilebilen tek bir yapıda birleştiren 3 boyutlu yazdırılabilir çift ağlı granüler elastomerler ” diye açıklıyor EPFL Mühendislik Okulu Yumuşak Malzemeler Laboratuvarı başkanı Esther Amstad.
Çift elastomerik ağ
Bilim adamları, Advanced Materials dergisinde yayınlanan “Yerel Olarak Değişen Mekanik Özelliklere Sahip Çift Ağ Granül Elastomerlerin 3D Baskısı” adlı bilimsel makalede, elastomerin çok yönlülüğünü iki elastomerik ağa borçlu olduğunu yazıyor.
Malzemeyi üretmek için su içinde yağ emülsiyon damlalarından elastomerik mikropartiküller elde edilir. Bunlar, elastomer bileşiklerini emdikleri ve daha sonra şiştikleri bir öncül çözelti içine yerleştirilirler. Bu mikropartiküller, bir biyo-3D yazıcı kullanılarak istenen 3D yapıyı oluşturmak için 3D yazdırılabilir bir sıvı oluşturmak için kullanılır. Öncü 3 boyutlu yapıda polimerize edilir. Araştırmacılar bunun ikinci bir elastomerik ağ oluşturduğunu yazıyor. Bu, tüm nesnenin sertleşmesini sağlar.
Bu nedenle ilk ağ sertlikten, ikincisi ise kırılmaya karşı dirençten sorumludur. Bilim adamları, çalışmada, uygun bir sertlik, dayanıklılık ve yorulma direnci kombinasyonu elde etmek için iki ağın bağımsız olarak etkilenebileceğini belirtiyor. Araştırmacılar, elastomerlerin benzer işlemlerde sıklıkla kullanılan hidrojellerden daha uygun olduğuna dikkat çekiyor. Çünkü su içerdikleri için malzemeyi daha kararsız hale getiriyorlar. Bu nedenle uzun süreli kullanıma uygun değildir. DNGE'ler bu olumsuz özelliklere sahip değildir. Ayrıca herhangi bir standart organik yazıcı kullanılarak da basılabilirler.
Yapay parmaklardan giyilebilir protezlere
Bilim insanları yapay bir parmak yaratarak süreci test ettiler. DNGE'ler önceden tanımlanmış bir şekilde deforme olabilen bir parmağı basmak için kullanıldı. Araştırmacılar esnek kabuğun altına sert elemanları “kemik” olarak yerleştirdiler. Parmak aynı zamanda az enerjiyle hareket ettirilebilecek kadar esnek ama aynı zamanda nesneleri manipüle edebilecek kadar sağlam olma özelliğini de gösterdi. Bilim adamları bunu, robotlar için yumuşak aktüatörler ve büyük eklemler gerektirmeyen giyilebilir protezler oluşturmak için bu malzemeleri kullanma yaklaşımı olarak görüyorlar.
Yumuşak Malzemeler Laboratuvarı'ndaki bilim adamları halihazırda DNGE'lerden yapılan 3 boyutlu yapılara aktif elementler ekleme sürecindedir. Bunlar reaktif malzemeleri ve elektrik bağlantılarını içerir.
(olb)
Haberin Sonu
Reklamcılık
Uzunluğu boyunca farklı mekanik özelliklere sahip, örneğin rijitten esneyebilene kadar 3 boyutlu yapılar üretmek şimdiye kadar mümkün değildi. Bu durum artık EPFL'nin sentetik polimer bazlı basılabilir elastomerleriyle değişiyor.
“Elastomerler tipik olarak dökülür, bu nedenle bileşimleri kısa uzunluk ölçeklerinde üç boyutun tamamında değiştirilemez. Bu sorunun üstesinden gelmek için DNGE'ler geliştirdik: Mekanik özelliklerini benzeri görülmemiş bir ölçüde değiştirilebilen tek bir yapıda birleştiren 3 boyutlu yazdırılabilir çift ağlı granüler elastomerler ” diye açıklıyor EPFL Mühendislik Okulu Yumuşak Malzemeler Laboratuvarı başkanı Esther Amstad.
Çift elastomerik ağ
Bilim adamları, Advanced Materials dergisinde yayınlanan “Yerel Olarak Değişen Mekanik Özelliklere Sahip Çift Ağ Granül Elastomerlerin 3D Baskısı” adlı bilimsel makalede, elastomerin çok yönlülüğünü iki elastomerik ağa borçlu olduğunu yazıyor.
Malzemeyi üretmek için su içinde yağ emülsiyon damlalarından elastomerik mikropartiküller elde edilir. Bunlar, elastomer bileşiklerini emdikleri ve daha sonra şiştikleri bir öncül çözelti içine yerleştirilirler. Bu mikropartiküller, bir biyo-3D yazıcı kullanılarak istenen 3D yapıyı oluşturmak için 3D yazdırılabilir bir sıvı oluşturmak için kullanılır. Öncü 3 boyutlu yapıda polimerize edilir. Araştırmacılar bunun ikinci bir elastomerik ağ oluşturduğunu yazıyor. Bu, tüm nesnenin sertleşmesini sağlar.
Bu nedenle ilk ağ sertlikten, ikincisi ise kırılmaya karşı dirençten sorumludur. Bilim adamları, çalışmada, uygun bir sertlik, dayanıklılık ve yorulma direnci kombinasyonu elde etmek için iki ağın bağımsız olarak etkilenebileceğini belirtiyor. Araştırmacılar, elastomerlerin benzer işlemlerde sıklıkla kullanılan hidrojellerden daha uygun olduğuna dikkat çekiyor. Çünkü su içerdikleri için malzemeyi daha kararsız hale getiriyorlar. Bu nedenle uzun süreli kullanıma uygun değildir. DNGE'ler bu olumsuz özelliklere sahip değildir. Ayrıca herhangi bir standart organik yazıcı kullanılarak da basılabilirler.
Yapay parmaklardan giyilebilir protezlere
Bilim insanları yapay bir parmak yaratarak süreci test ettiler. DNGE'ler önceden tanımlanmış bir şekilde deforme olabilen bir parmağı basmak için kullanıldı. Araştırmacılar esnek kabuğun altına sert elemanları “kemik” olarak yerleştirdiler. Parmak aynı zamanda az enerjiyle hareket ettirilebilecek kadar esnek ama aynı zamanda nesneleri manipüle edebilecek kadar sağlam olma özelliğini de gösterdi. Bilim adamları bunu, robotlar için yumuşak aktüatörler ve büyük eklemler gerektirmeyen giyilebilir protezler oluşturmak için bu malzemeleri kullanma yaklaşımı olarak görüyorlar.
Yumuşak Malzemeler Laboratuvarı'ndaki bilim adamları halihazırda DNGE'lerden yapılan 3 boyutlu yapılara aktif elementler ekleme sürecindedir. Bunlar reaktif malzemeleri ve elektrik bağlantılarını içerir.
(olb)
Haberin Sonu