이들 자기

Sep 03, 2023

Jennifer Ouellette - 2022년 8월 30일 오후 7:36 UTC

예루살렘 히브리 대학의 과학자들은 평평한 나무 구조로 압출되어 건조되고 수축됨에 따라 복잡한 3D 모양으로 스스로 변형될 수 있는 나무 잉크를 만들었습니다. 연구진은 지난주 시카고에서 열린 미국화학학회 회의에서 자신들의 연구 결과를 발표했습니다. 이 기술은 언젠가 목적지까지 편평하게 배송된 다음 건조되어 원하는 최종 모양을 형성할 수 있는 가구나 기타 목재 제품을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

이전에 보고한 바와 같이, 새로운 변신 재료를 개발하는 것은 매우 활발한 연구 분야입니다. 왜냐하면 인공 근육(인공 재료, 작동기 또는 수축, 팽창 및 수축을 모방하는 유사한 장치)을 만드는 것과 같은 유망한 응용 분야가 너무 많기 때문입니다. 자연 근육의 움직임의 회전(토크) 특성. 외부 자극에 반응하여 형태 변화가 발생합니다.

예를 들어, 대부분의 인공 근육은 전기장(예: 전기 활성 폴리머), 온도 변화(예: 형상 기억 합금 및 낚싯줄), 공압을 통한 기압 변화에 반응하도록 설계되었습니다. 2019년 일본 연구진은 결정질 유기 물질에 고분자를 첨가하여 더 유연하게 만들었고, 알루미늄 호일 종이 인형이 윗몸일으키기 동작을 하게 만드는 데 자신의 물질을 사용하여 개념 증명을 입증했습니다.

2020년에 MIT 과학자들은 인간의 얼굴을 포함하여 훨씬 더 복잡한 구조로 변형될 수 있는 평면 구조를 만드는 데 성공했습니다. 이러한 구조물은 3D 프린팅과 동일한 제조 기술을 사용했지만 습도와 온도 변화에 따라 시간이 지남에 따라 변형되도록 설계되었습니다. 언젠가는 온도나 기타 주변 조건이 바뀌면 스스로 펼쳐지고 부풀어오르는 텐트를 만드는 데 사용될 수도 있습니다. 다른 잠재적인 용도로는 변형 가능한 망원경 렌즈, 스텐트, 인공 조직용 비계, 소프트 로봇 공학 등이 있습니다.

작년에 Pixar의 트레이드마크 애니메이션 Luxo 밸런스 암 램프인 Luxo Jr.는 로봇 공학, 생명 공학 및 건축 응용 분야를 위한 다기능 변신 재료를 만드는 새로운 접근 방식에 영감을 주었습니다. 케이스 웨스턴 리저브 대학교(Case Western Reserve University)와 터프츠 대학교(Tufts University)의 물리학자들은 어떤 종류의 외부 자극(예: 압력이나 열) 없이 액정의 일반적으로 평평한 표면을 원격으로 조작하여 근처에 울퉁불퉁한 표면이 있는 것만으로도 물리적 외관을 바꾸는 방법을 알아냈습니다. . 그리고 Carnegie Mellon University의 과학자들은 조리 시 특정 3D 모양을 띠는 배송용 납작한 파스타를 만드는 간단한 메커니즘을 만들었습니다.

일반적인 제조 기술은 목재와 같은 재료를 능동적으로 모양을 만드는 수동적 물체로 취급합니다. ACS 회의에서 기자회견을 하는 동안 Eran Sharon은 "원하는 모양을 얻으려면 누르고, 구부리고, 조각하고, 기계로 가공해야 합니다."라고 말했습니다. "자연을 보면 이렇게 만들어진 것은 아무것도 없습니다. 조직이 완만하게 팽창하고, 다양한 팽창과 수축이 분포되어 형태가 나타나는 것입니다. 이것이 자기 변형입니다. 우리는 이 개념의 근원으로 돌아가고 싶었습니다. 자연, 그리고 나무로 해 보세요."