वूल्वरिन से प्रेरित सामग्री रोबोट स्व-उपचार में मदद कर सकती है

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वूल्वरिन से प्रेरित सामग्री रोबोट स्व-उपचार में मदद कर सकती है

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माइकल इरविंग

28 दिसंबर, 2016

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शोधकर्ताओं ने एक नई आयनिक कंडक्टर सामग्री विकसित की है जो कृत्रिम मांसपेशियों में संभावित अनुप्रयोगों के साथ पूरी तरह आत्म-उपचार कर सकती है (क्रेडिट: कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड)

स्व-उपचार नई सामग्रियों की दुनिया में तेजी से आम क्षमता है, जिसमें जेल और बहुलक की विस्तृत श्रृंखला इलेक्ट्रॉनिक प्रतिभाओं, पेंट्स और यहां तक ​​कि स्पेसशिप हल्स को अपनी प्रतिभा को संभावित रूप से उधार देती है। अब, शोधकर्ताओं ने एक खिंचाव, पारदर्शी सामग्री विकसित की है जो न केवल खुद की मरम्मत कर सकती है, बल्कि आयनिक कंडक्टर के रूप में कार्य कर सकती है, जिससे स्व-उपचार कृत्रिम मांसपेशियों की संभावना खुलती है।

स्पष्ट रूप से वोल्वरिन द्वारा प्रेरित, त्वरित उपचार शक्तियों के साथ मार्वल चरित्र, नई परियोजना कुछ साल पहले हार्वर्ड टीम द्वारा काम पर निर्माण करती है। उस टीम, जिसमें वर्तमान पेपर के लेखकों में से एक क्रिस्टोफ केप्लिंगर शामिल थे, ने आयनिक कंडक्टर द्वारा संचालित एक रबड़, लचीला लाउडस्पीकर विकसित किया। इलेक्ट्रॉनों की बजाय आयनों के माध्यम से विद्युत चार्ज को संप्रेषित करने के अलावा, सामग्री पारदर्शी थी और कार्य की कोई हानि के साथ कई बार अपनी मूल लंबाई तक फैल सकती थी।

लेकिन स्व-उपचार एक आयनिक कंडक्टर के लिए एक नई चाल है, क्योंकि चालन में दिखाई देने वाली इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाएं सामान्य रूप से एक स्व-उपचार पॉलिमर के अणुओं के बीच बंधन को कमजोर करती हैं। शोधकर्ताओं का दावा है कि उनकी सामग्री पहला आयनिक कंडक्टर है जो पारदर्शी, फैला हुआ और स्व-उपचार है।

पेपर के एक अन्य लेखक चाओ वांग कहते हैं, "इन सभी संपत्तियों के साथ एक सामग्री बनाना कई वर्षों से एक पहेली रहा है।" "हमने ऐसा किया और अब एप्लिकेशन को एक्सप्लोर करना शुरू कर दिया है। "

टीम ने आयन-डीपोल इंटरैक्शन के रूप में जाने वाली एक तंत्र का उपयोग करके आत्म-उपचार और संचालन की असंगतता को पार कर लिया। वांग और टीम ने एक ध्रुवीय बहुलक का उपयोग किया - जिसका अर्थ है कि इसके अणुओं में सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज होता है - और इसे उच्च-आयनिक-शक्ति नमक के साथ जोड़ दिया जाता है, जो सामग्री को इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के अधीन भी अपने आणविक बंधनों को बनाए रखने की अनुमति देता है।

परिणाम एक ऐसी सामग्री है जिसे अपने सामान्य आकार के 50 गुना तक बढ़ाया जा सकता है, और बिना किसी स्थायी क्षति या प्रदर्शन हानि के 24 घंटे के भीतर पूरी तरह से ठीक हो सकता है। सामग्री के लिए केवल पांच मिनट लगते हैं ताकि इसे सामान्य रूप से दो गुना तक बढ़ाया जा सके, और कुछ अन्य सामग्रियों के विपरीत, यह प्रक्रिया को ट्रिगर करने के लिए कोई बाहरी उत्तेजना नहीं लेता है: यह कमरे के तापमान पर स्वाभाविक रूप से और प्रभावी ढंग से होता है ।

टीम ने सामग्री को ढांकता हुआ इलास्टोमर एक्ट्यूएटर, या कृत्रिम मांसपेशियों में परीक्षण में डाल दिया। नई सामग्री की दो परतों के बीच सैंडविच किए गए एक स्पष्ट, गैर-प्रवाहकीय झिल्ली से बने, इन मानव निर्मित मांसपेशियों को उनके प्राकृतिक समकक्षों की तरह विद्युत संकेतों का जवाब देकर स्थानांतरित किया जाता है। जैसा कि शोधकर्ताओं ने दिखाया था, कृत्रिम मांसपेशियों को दो टुकड़ों में काटा जा सकता है और चोट के ठीक पहले प्रदर्शन करने के साथ ही इसके मूल राज्य में ठीक हो सकता है।

कृत्रिम मांसपेशियों को शक्ति देने के साथ-साथ शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि उनकी सामग्री, अपेक्षाकृत कम लागत वाली और आसान बनाने के लिए, चिकित्सा और पर्यावरण निगरानी, ​​लंबे समय तक चलने वाली बैटरी और यहां तक ​​कि स्वयं-उपचार रोबोट के लिए बेहतर बायोसेंसर बनाने के लिए भी उपयोग की जा सकती है।

शोध उन्नत सामग्री पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।

टीम नीचे वीडियो में सामग्री का वर्णन करती है।

स्रोत: कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड

शोधकर्ताओं ने एक नई आयनिक कंडक्टर सामग्री विकसित की है जो कृत्रिम मांसपेशियों में संभावित अनुप्रयोगों के साथ पूरी तरह आत्म-उपचार कर सकती है (क्रेडिट: कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड)

नई सामग्री इसकी मूल लंबाई 50 गुना तक बढ़ सकती है (क्रेडिट: कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड)

टीम ने आयन-डीपोल इंटरैक्शन के रूप में जाने वाली एक तंत्र का उपयोग किया, जिससे सामग्री को स्व-उपचार आण्विक बंधनों को कमजोर किए बिना आयनों को संचालित करने की अनुमति दी गई (क्रेडिट: कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड)