Застежка с микроскопическим грибовидным дизайном обещает
Исследователи говорят, что застежка в форме микроскопического гриба может быть такой же прочной, как липучка, но с меньшим шумом и меньшим повреждением других тканей. Кредит: Прити ШармаЗастежка-липучка с микроскопическим дизайном, которая выглядит как крошечные грибы, может означать достижения для повседневных потребителей и научных областей, таких как робототехника.
В Биоинтерфазы , опубликованном издательством AIP Publishing, исследователи из Вагенингенского университета в Нидерландах показывают, как в конструкции можно использовать более мягкие материалы и при этом оставаться достаточно прочной, чтобы работать.
Вероятностные застежки работают, потому что они разработаны с крошечным узором на одной поверхности, который сцепляется с элементами на другой поверхности. Доступные в настоящее время застежки, такие как липучки и 3M, называются застежками-липучками. Для этой конструкции требуется более твердый и жесткий материал, который вызывает громкий звук разрыва, когда они отрываются, и почему они могут повредить деликатные поверхности, такие как ткани, при прикреплении к ним.
Команда считает, что трехмерный гриб можно сделать из более мягких и гибких материалов. Полусферические грибовидные формы обеспечивают достаточную силу сцепления с тканью и прочную фиксацию.
Для исследования авторы использовали 3D-печать в сочетании с формованием для создания мягких поверхностей с узором из крошечных грибов. Затем этот материал был надежно прикреплен к трем разным тканям и удален без их повреждения.
“Мы хотели доказать, что если вы выберете эти менее жесткие элементы, их можно использовать для прикрепления и отсоединения к мягким и деликатным поверхностям, таким как ткани, без повреждений. Его можно использовать во многих областях, таких как подгузники или бесшумные застежки военного назначения», — говорит автор Прити Шарма.
«Предстоит еще много исследований, но грибовидная конструкция достаточно хорошо работает для мягких механических застежек».Дизайн может привести к прогрессу в области мягкой робототехники. Мягкая робототехника направлена на создание роботов, дизайн которых имитирует живых существ, таких как осьминоги, гусеницы и черви.
В такой робототехнике интерфейсы играют важную роль. Благодаря усовершенствованиям, которые сделают нынешнюю грибовидную конструкцию прочнее, но сохранят ее мягкость, ее можно будет использовать, чтобы помочь роботам ходить по стенам и потолкам, как геккон — животное, которое может делать это из-за процесса прикрепления-отсоединения, похожего на то, как работают вероятностные застежки. .
Конструкция также может быть использована в захватах для роботов, используемых в сельском хозяйстве и других сельскохозяйственных работах, сказал Шарма.
Шарма сказал, что необходимы дополнительные исследования дизайна, прежде чем он будет готов к использованию в коммерчески доступном продукте. По ее словам, небольшие изменения в форме гриба, возможно, удлинение или укорачивание, чтобы сделать его более эффективным, могут привести к еще лучшему продукту.
Дополнительная информация: Прити Шарма и др., Подсели на грибы: Подготовка и механика биоинспирированного мягкого вероятностного крепежа, Биоинтерфазы (2021). DOI: 10.1116/6.0000634
Предоставлено Американский институт физики
Цитата : Застежка с микроскопическим грибовидным дизайном обещает многообещающие результаты (19 января 2021 г.) получено 10 июня 2023 г. с https://phys.org/news/2021-01-microscopic-mushroom.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Гибкая застежка, вдохновленная грибами — Инновации — AskNature
Инновации: Академия
Гибкая застежка в виде грибов
Вагенингенский университет
2021
Изображение: Пресеты Presetbase Lightroom / Unsplash / CC BY SA – Creative Commons Attribution + ShareAlike
Временно прикрепить
Живые системы должны иногда, временно, оставаться на одном месте, карабкаться или иным образом перемещаться или удерживать объекты вместе. Это влечет за собой временное прикрепление с возможностью освобождения, что сводит к минимуму использование энергии и материалов. Некоторые живые системы постоянно прикрепляются, отсоединяются и снова присоединяются в течение длительного времени, например, в течение всей своей жизни. Несмотря на то, что эти привязанности временны, они должны противостоять физическим и другим силам, пока не достигнут своей цели. Следовательно, живые системы адаптировали механизмы прикрепления, оптимизированные в зависимости от количества времени или количества раз, когда они должны использоваться. Примером может служить геккон, который лазает по стенам, прикрепляя пальцы менее чем за секунду. Другие примеры включают насекомых, которые прикрепляют свои яйца к листу, пока они не вылупятся, и насекомых, чьи крылья временно прикрепляются во время полета, но отделяются после приземления.
Вероятностная застежка от Университета Вагенинген использует мягкий материал и блокирующие усилия для создания прочного, но аккуратного соединения.
Преимущества
- Повышенная гибкость
- Снижение уровня шума
Применение
- Текстиль
- Soft Robotics
- Перевязка ран 9 0071
Цель 9: Промышленные инновации и инфраструктура
- Журнальная статья
Подсели на грибы: Подготовка и механика биоинспирированного мягкого вероятностного крепежа
предварительный просмотр внедренияСсылка
загрузка
Цели ООН в области устойчивого развития адресованы
The Challenge
Застежки, такие как липучки Velcro® и 3M Dual Lock™, изготовлены из жестких материалов, которые могут издавать громкий треск при разрыве. Они легко зацепляются за другие ткани, но не освобождаются автоматически при отрывании, что может привести к повреждению при зацеплении за более мягкие и деликатные ткани.
Инновации Подробности
Исследователи использовали 3D-печать для создания застежек грибовидной формы. Застежки имеют полусферические вершины и небольшой стержень из гибких материалов. Полусфера обеспечивает достаточную силу сцепления с тканью, чтобы оставаться на месте, не зацепляясь. Материал надежно соединяется с различными тканями, не повреждая ткань и не царапая пользователя.
Биологическая модель
Грибы состоят из четырех основных частей. Шляпка представляет собой полушаровидную часть наверху, а внутри шляпки находятся жабры. Шляпка соединена со ножкой, также известной как ножка гриба, которая связана с мицелием. Все части гриба мягкие и гибкие.
См. соответствующую стратегию по грибкам
Каталожные номера
Мы не можем найти страницу, которую вы ищете.
Вернитесь и повторите попытку или используйте главное меню выше.
Хотите, чтобы AskNature был в вашем почтовом ящике?
Узнайте, что нового на AskNature, подписавшись на нашу электронную рассылку.