Искусственный материал: искусственный материал | Перевод искусственный материал?

Создан искусственный материал, умеющий регенерировать и «чувствовать»

Наука

close

100%

Создан материал, обладающий не только чувствительностью, но и способностью к многократному и быстрому самовосстановлению при комнатной температуре. Изобретение может быть использовано в создании чувствительного эластичного протеза, способного чинить самого себя.

В лабораториях давно пытаются создать искусственный материал, обладающий свойствами человеческой кожи. Ведь наша кожа не только чувствительна к температуре и механическому давлению, она также регенерирует (восстанавливается) и является защитным барьером. Эти две особенности сумели объединить в одном синтетическом материале, имитирующем свойства кожи, профессор Чженань Бао и ее команда, работающая в Стэнфордском университете.

На данный момент они сумели создать первый материал, способный чувствовать незначительное давление и восстанавливаться при разрыве и разрезе,

сообщает журнал Nature Nanotechnology.

Кожа для яйца и посуды

Аналог человеческой кожи в виде массивов датчиков, которые обладают схожими с ней чувствительностью и…

13 сентября 19:11

За последнее десятилетие технологии искусственной кожи значительно продвинулись вперед, но материалы, способные к самовосстановлению, были очень капризны. Одни требовали высоких температур, другие восстанавливались при комнатной температуре, но изменяли при этом свою механическую или химическую структуру, то есть могли «излечиться» лишь единожды.

И самое важное, что ни один самовосстанавливающийся материал не обладал хорошей электропроводностью. Бенджамин Си-Кон Ти, один из разработчиков проекта, говорит, что «в идеале, для того чтобы внедрить этот материал в мир технологий, он должен проводить электрический импульс».

Исследователи сумели соединить «лучшее из двух миров» — способность к восстановлению у полимеров и проводимость, свойственную металлам.

Основой их разработки стал материал, состоящий из длинных рядов молекул, соединенных относительно слабыми водородными связями. «Эти связи подвижны, что обеспечивает материалу способность к восстановлению», — объясняет Чао Вонг, другой участник исследовательской команды. Эти молекулы легко разъединяются, но когда они снова соединяются, связи реорганизуются. Таким образом, после разрыва структура снова восстанавливается.

Транзистор из креветки

Прототип устройства, позволяющего компьютерам напрямую взаимодействовать с живыми организмами, создан на…

21 сентября 13:29

В этот эластичный полимер добавили тонкие включения никеля, который увеличил механическую прочность, а также обеспечил электропроводность. Электронные импульсы перескакивают с одного слоя никеля на другой, что ускоряет передачу.

В итоге получился материал с уникальными характеристиками — обычно пластик обладает хорошими изолирующими свойствами, этот же является прекрасным проводником.

Следующая задача, с которой удалось справиться, – восстановление механической прочности и электропроводности после повреждения. Тонкая полоска материала, разрезанная на две части, через несколько секунд после осторожного совмещения разрезанных кусочков восстановила на 75% начальную прочность и электропроводность, а спустя 30 минут полностью регенерировала. Это удивительный факт, ведь даже человеческой коже для заживления требуются дни, отметил Си-Кон Ти.

Даже разрезанный на 50 кусочков, материал смог полностью восстановить свои изначальные качества.

Компьютер с нервами

О том, что из себя представляет искусственный нейрон и как близко мы подошли к созданию…

24 февраля 18:15

Правильно рассчитанные добавки никеля в полимер делают его электропроводным, не уменьшая при этом способность к репарации. Электроны в таком материале «перепрыгивают» с одного включения никеля на другой — чем дальше включения находятся друг от друга, тем больше энергии приходится тратить электрону, чтобы «допрыгнуть» до следующего. Если включения находятся далеко друг от друга, то электронный импульс ослабевает, и наоборот, сближение никелевых элементов усиливает импульс.

Скручивание или сдавливание «синтетической кожи» изменяет расстояние между включениями, и электропроводность меняется, сигнализируя об изменении механического давления — материал становится «чувствительным».

Предполагается, что этой чувствительности хватит для того, чтобы ощутить рукопожатие.

Искусственные ноги подчинились мысли

Созданы и испытаны на здоровых людях первые протезы ног, управляемые силой мысли. Эти разработки могут…

05 сентября 16:00

Это позволит выйти на новый уровень не только в пластике кожи, но и в протезировании конечностей, которые можно будет чувствовать. А электронные датчики, сделанные из регенерирующего пластика, не будут нуждаться в дорогостоящем ремонте, и могут быть использованы в труднодоступных местах. Следующим этапом, по словам разработчиков, станет «опрозрачивание» кожи, что позволит использовать ее в электронных устройствах и экранах.

Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Новости

Дзен

Telegram

Картина дня

«Так не пойдет». Эрдоган не пустит Швецию в НАТО после сожжения Корана

Эрдоган заявил, что Швеции больше не стоит ждать от Турции поддержки ее заявки в НАТО

«Лондон передает Киеву 14 танков. Это менее 1% от нужд ВСУ»: сколько вооружения надо Украине

Обозреватель Ходаренок подсчитал, сколько западных танков нужно ВСУ для «перелома» на фронте

«Дополнительные раздражители». В Москве и Баку не рады новой миссии ЕС в Армении

Главы МИД Евросоюза одобрили создание долгосрочной миссии в Армении по стабилизации в регионе

Президент Украины Зеленский ввел санкции против 22 представителей РПЦ

«Украинская правда» сообщила об отставке замглавы офиса Зеленского Тимошенко

Венгерское издание узнало о планах ВСУ мобилизовать 10 тысяч человек в Закарпатье

В Белом доме заявили об обеспокоенности проведением военных учений других стран с Россией

Новости и материалы

Азаров назвал условие для прекращения существования Украины

Мбаппе оценил победу «ПСЖ» в матче 1/16 Кубка Франции, в котором он забил пять мячей

Госдеп: США ответили на письмо Пригожина о «Вагнере» еще до его отправки

Экс-вратарь сборной России Нигматуллин назвал лучшего тренера-иностранца в истории РПЛ

Наставник сборной России Карпин сравнил Месси и Марадону

Конгрессмен запросил данные о гостях дома Байдена, где нашли секретные документы

Депутат Рады Гончаренко: замгенпрокурора Украины Симоненко ушел в отставку

Мбаппе стал первым игроком «ПСЖ», которому удалось забить пять голов в одном матче

В США заявили, что высокоточных боеприпасов им бы не хватило и на неделю боев за Тайвань

Законопроект о запрете коллекторской деятельности одобряют 8 из 10 россиян

Булыкин считает, что российские футболисты рискуют, уезжая играть в Европу

В России истекают лицензии на иностранные программы для создания мультфильмов

Пять голов Мбаппе помогли «ПСЖ» выйти в 1/8 финала Кубка Франции

Для пересечения границы РФ на машине с 1 марта надо будет резервировать дату и время

Белый дом: США не приняли окончательного решения об отправке Киеву танков Abrams

Sport24: «Фиорентина» занитересована в трансфере футболиста «Краснодара» Сперцяна

МО: аэродром Джейрах станет местом совместного базирования самолетов РФ и Сирии

Защитник «Вашингтона» Орлов рассказал о влиянии на команду погони Овечкина за Гретцки

Все новости

Военная операция на Украине. День 334-й

Онлайн-трансляция специальной военной операции на Украине — 334-й день

«Позорные утверждения». Премьер Польши опроверг существование плана раздела Украины

Экс-глава МИД Польши Сикорский: в Варшаве задумались о разделе Украины после начала спецоперации

«Будьте аккуратны, он очень опасен». Норвегия хочет депортировать экс-бойца «Вагнера» в Россию

Задержанного в Норвегии бывшего бойца ЧВК «Вагнер» Андрея Медведева хотят депортировать в РФ

23.01.2023, 18:35

«Будем судить по законам военного времени». На Украине пригрозили посадками коррупционеров весной

Давид Арахамия пообещал «активно сажать» после публикации расследований о генераторах и яйцах

«Очень важное учебное заведение». Кто возглавил РАНХиГС после ухода Владимира Мау

Премьер-министр Михаил Мишустин назначил и.о. ректора РАНХиГС Алексея Комиссарова

Лавров заявил, что Киев может «через любого посредника» прояснить Москве свои намерения

Глава МИД Лавров обвинил западные государства в ведении «почти настоящей войны» против России

Лучшие фотографии недели

Песков рассказал, в каких вопросах частичная мобилизация не завершена

Песков заявил, что частичная мобилизация предполагает не только призыв граждан

Эстония потребовала оставить в стране только 8 российских дипломатов. Чем ответила Россия

МИД России предписал послу Эстонии покинуть РФ до 7 февраля

«Дать Украине танки прямо сейчас». Председатель Евросовета потребовал предоставить Киеву вооружение

Глава Евросовета Мишель уверен, что ближайшие две-три недели станут решающими для хода спецоперации

«Они не хотели никого убивать»: Арестович рассказал, что Россия «пыталась вести умную войну»

Арестович: Россия в первые дни СВО пыталась провести «изящную молниеносную спецоперацию»

«Обязан реализовать операцию «Возмездие». Рогозин после ранения собрался обратно в Донбасс

Рогозин заявил, что бойцам ДНР удалось захватить несколько терминалов Starlink Илона Маска

«Планировал вернуться и застрелить его»: жуткие истории о фанатах, которые были помешаны на своих кумирах

Чепмен, Хинкли, Джордан и другие безумные фанаты, которые преследовали своих кумиров

в чем разница и что лучше выбрать

Все материалы для тканей делятся на три большие категории: натуральные, искусственные и синтетические. Волокна для натуральных материалов создает сама природа, а человек лишь формирует из них пряжу для будущего тканевого полотна. А вот искусственные и синтетические материалы изначально создают в промышленных условиях.

Несмотря на схожий способ производства, эти две категории очень отличаются. Искусственные и синтетические материалы имеют разные свойства, влияние на кожу и здоровье человека, особенности эксплуатации и т. д. В чем их основное различие и можно ли их применять для пошива домашней одежды? Рассказываем в статье.

 

Искусственный и синтетический материалы: в чем отличие, применение

Оба типа материалов создают химическим путем, вот только из разного сырья. Искусственные волокна производят из полимеров, полученных из природных материалов, чаще всего – из древесной целлюлозы. А вот сырье для синтетики синтезируют лабораторным путем, в природе его нет.

Искусственные материалы нам хорошо знакомы и мы часто их носим. Это вискоза, модал, акрил, ацетат. Из них шьют как домашнюю одежду, так и на выход.

Самые известные синтетические материалы – это полиэстер и эластан. Их также используют в производстве одежды, добавляя в состав изделий в разном количестве.

 

Искусственные материалы: преимущества и недостатки

Поскольку искусственные материалы производят из природного сырья, своими свойствами они ближе к натуральным тканям, чем к синтетике. Вот их основные преимущества:

  1. Искусственные материалы абсолютно безопасны для кожи. Они пропускают воздух и не парят, не провоцируют аллергии и раздражения.
  2. Вискоза и модал очень легкие и дышащие. Это комфортные и безопасные материалы на лето.
  3. Искусственные материалы довольно практичны и просты в уходе: быстро сохнут, не требуют особых режимов стирки и глажки.
  4. Они очень эластичные и мягкие, легко принимают форму тела. Это позволяет создавать красивые фасоны в одежде.

В то же время у искусственных материалов есть свои недостатки:

  1. Они легко мнутся и быстро изнашиваются.
  2. При намокании теряют свою прочность. Также после стирки могут скатываться и вытягиваться.
  3. Так как искусственные материалы быстро впитывают влагу, в них может развиться плесень.
  4. Из-за высокой эластичности плохо держат форму.
  5. Выгорают на солнце.

 

Синтетика: преимущества и недостатки

Большинство проблем, возникающих во время использования искусственных материалов, решает синтетика. Вот ее главные способности:

  1. Синтетические материалы очень прочные и износостойкие.
  2. Не теряют прочность при намокании и не выгорают под воздействием солнечных лучей.
  3. Крайне просты в уходе, быстро сохнут и практически не мнутся.
  4. Синтетика мягкая и приятная на ощупь.
  5. Хорошо поддается химической чистке.

В то же время синтетика известна своими недостатками, о которых не стоит забывать:

  1. Низкая воздухопроницаемость. Синтетика может парить.
  2. Синтетические материалы накапливают статическое электричество.
  3. Могут раздражать кожу и вызвать аллергию.


 

Какой материал лучше выбрать?

Выбирая одежду для сна или домашний наряд на лето, советуем остановиться на искусственных материалах – вискоза и модал. Они практически невесомые на теле и отлично послужат в жаркую погоду: кожа в них будет дышать, а лишняя влага быстро впитается в ткань.

А вот синтетика будет очень кстати зимой: из нее производят теплые и мягкие домашние костюмы и туники. Чтобы избежать дискомфорта, не рекомендуем выбирать из синтетики одежду для сна или изделия, в которых будете ходить часто и подолгу. Да, из синтетических материалов тоже производят женские ночнушки и красивые спальные комплекты. Но это скорее нарядный образ для особого случая, чем одежда для регулярного пользования.

Однако синтетика может быть и безопасной, если в составе ее немного – до 20%. Она делает ткань более эластичной, мягкой и прочной, но при этом ткань дышит и не раздражает кожу. В таком количестве синтетика может использоваться даже в женских пижамах и ночнушках на каждый день.

 

Заключение

И искусственные, и синтетические материалы имеют свои преимущества и область применения. Вискозу и модал, напмриер, используют для пошива летних домашних платьев и женских ночнушек. А теплая и мягкая синтетика идеально подходит женских пижам и для зимних домашних костюмов. Кроме того, в небольших количествах синтетику добавляют в состав любой домашней одежды – и она нисколько не портит, а наоборот улучшает качество ткани.

Просмотров: 9849

Отзывы о статье: 0 (читать все отзывы о статье, добавить отзыв о статье)

Добавить отзыв

Дата: 24.08.2020

Искусственный материал, способный чувствовать и адаптироваться к окружающей среде — ScienceDaily

Новости науки

от исследовательских организаций


Дата:
2 ноября 2021 г.
Источник:
Университет Миссури, Колумбия
Резюме:
Исследователи разработали искусственный материал, который может реагировать на окружающую среду, самостоятельно принимать решения и совершать действия, не направляемые человеком. Например, дрон, выполняющий доставку, может оценить окружающую среду, включая направление ветра, скорость или дикую природу, и автоматически изменить курс, чтобы безопасно завершить доставку. Этот материал включает в себя 3 основные функции, которые также проявляются у материалов, встречающихся в природе, таких как хамелеоны, меняющие цвет своей кожи, чтобы слиться с окружающей средой.
Поделиться:

Фейсбук Твиттер Пинтерест LinkedIN Электронная почта

ПОЛНАЯ ИСТОРИЯ


Подвинься, Голливуд — научная фантастика готовится прыгнуть с большого экрана в реальный мир. В то время как недавние научно-фантастические фильмы продемонстрировали мощь компьютерных программ с искусственным интеллектом, таких как вымышленный персонаж J. A.R.V.I.S. в серии фильмов «Мстители», чтобы принимать самостоятельные решения для выполнения комплекса действий, эти воображаемые киносценарии теперь могли быть ближе к воплощению в реальность.

реклама


В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Communications , журнале Nature , исследователи из Университета Миссури и Чикагского университета разработали искусственный материал, называемый метаматериалом, который может реагировать на окружающую среду. , самостоятельно принимать решение и совершать действия, не направляемые человеком. Например, дрон, выполняющий доставку, может оценить окружающую среду, включая направление ветра, скорость или дикую природу, и автоматически изменить курс, чтобы безопасно завершить доставку.

Гуолян Хуанг, заведующий кафедрой машиностроения Хубер и Хелен Крофт и соавтор исследования, заявили, что механическая конструкция их нового искусственного материала включает в себя три основные функции, которые также проявляются в материалах, встречающихся в природе: восприятие; обработка информации; и срабатывание, или движение.

Некоторые примеры этих природных материалов включают быструю реакцию листовых челюстей венериной мухоловки на поимку насекомого, хамелеонов, меняющих цвет своей кожи, чтобы слиться с окружающей средой, и сосновых шишек, меняющих свою форму в ответ на изменения влажности воздуха. — сказал Хуанг.

«По сути, мы контролируем, как этот материал реагирует на изменения внешних раздражителей в его окружении», — сказал Хуан. «Например, мы можем применить этот материал для технологий невидимости в аэрокосмической промышленности, прикрепив материал к аэрокосмическим конструкциям. Это может помочь контролировать и уменьшать шумы, исходящие от самолета, такие как вибрации двигателя, что может увеличить его многофункциональные возможности».

В материале используется компьютерный чип для контроля или управления обработкой информации, необходимой для выполнения запрошенных действий, а затем используется электрическая энергия для преобразования этой энергии в механическую. Следующий шаг исследователей — реализовать свою идею в реальных условиях.

«Реализация активных метаматериалов с нечетной микрополярной эластичностью» была опубликована в Nature Communications . Соавторами являются Янъян Чен и Сяопэн Ли из MU, а также Колин Шейбнер и Винченцо Вителли из Чикагского университета.

Финансирование осуществляется за счет грантов Управления научных исследований ВВС (AF9550-18-1-0342 и AF 9550-20-0279), Управления армейских исследований (W911NF-18-1-0031 и W911NF-19-1). -0268) и стипендию для аспирантов Национального научного фонда (1746045). Содержание является исключительной ответственностью авторов и не обязательно отражает официальную точку зрения финансирующих организаций.

реклама


Источник истории:

Материалы предоставлены University of Missouri-Columbia . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.


Ссылка на журнал :

  1. Янъян Чен, Сяопэн Ли, Колин Шейбнер, Винченцо Вителли, Гуолян Хуан. Реализация активных метаматериалов с нечетной микрополярной эластичностью . Nature Communications , 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-26034-z

Цитировать эту страницу :

  • MLA
  • АПА
  • Чикаго

Университет Миссури, Колумбия. «Искусственный материал, который может чувствовать и адаптироваться к окружающей среде». ScienceDaily. ScienceDaily, 2 ноября 2021 г. .

Университет Миссури, Колумбия. (2021, 2 ноября). Искусственный материал, который может чувствовать и адаптироваться к окружающей среде. ScienceDaily . Получено 23 января 2023 г. с сайта www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211102180532.htm

Университет Миссури, Колумбия. «Искусственный материал, который может чувствовать и адаптироваться к окружающей среде». ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211102180532.htm (по состоянию на 23 января 2023 г.).


Создание искусственного материала, способного чувствовать и адаптироваться к окружающей среде

Кредит: общественное достояние CC0

Подвинься, Голливуд — научная фантастика готовится перепрыгнуть с большого экрана в реальный мир. В то время как недавние научно-фантастические фильмы продемонстрировали мощь компьютерных программ с искусственным интеллектом, таких как вымышленный персонаж J.A.R.V.I.S. в серии фильмов «Мстители», чтобы принимать самостоятельные решения для выполнения комплекса действий, эти воображаемые киносценарии теперь могли быть ближе к воплощению в реальность.

В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Communications , журнале Nature, исследователи из Университета Миссури и Чикагского университета разработали искусственный материал, называемый метаматериалом, который может реагировать на окружающую среду, независимо принимать решения, и совершить действие, не направленное человеком. Например, дрон, выполняющий доставку, может оценить окружающую среду, включая направление ветра, скорость или дикую природу, и автоматически изменить курс, чтобы безопасно завершить доставку.

Гуолян Хуанг, заведующая кафедрой машиностроения Хубера и Хелен Крофт и соавтор исследования, заявили, что механическая конструкция их нового искусственного материала включает в себя три основные функции, которые также проявляются у материалов, встречающихся в природе: восприятие; обработка информации; и срабатывание, или движение.

Некоторые примеры этих природных материалов включают быструю реакцию листовых челюстей венериной мухоловки на поимку насекомого, хамелеонов, меняющих цвет своей кожи, чтобы слиться с окружающей средой, и сосновых шишек, меняющих свою форму в ответ на изменения влажности воздуха. — сказал Хуанг.

«По сути, мы контролируем, как этот материал реагирует на изменения внешних раздражителей в его окружении», — сказал Хуан. «Например, мы можем применить этот материал для технологий невидимости в аэрокосмической промышленности, прикрепив материал к аэрокосмическим конструкциям. Это может помочь контролировать и уменьшать шумы, исходящие от самолета, такие как вибрации двигателя, что может увеличить его многофункциональные возможности».

В материале используется компьютерный чип для контроля или управления обработкой информации, необходимой для выполнения запрошенных действий, а затем используется электрическая энергия для преобразования этой энергии в механическую. Следующий шаг исследователей — реализовать свою идею в реальных условиях.

«Реализация активных метаматериалов с нечетной микрополярной эластичностью» была опубликована в Nature Communications .

Дополнительная информация: Янъян Чен и др., Реализация активных метаматериалов с нечетной микрополярной эластичностью, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26034-z

Предоставлено Университет Миссури

Цитата : Создание искусственного материала, способного чувствовать и адаптироваться к окружающей среде (2 ноября 2021 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *