ساخت ماهیچه روباتیک با استقامت 1000 برابر ماهیچه انسان

ساخت ماهیچه رباتیک با قدرت 1000 برابر ماهیچه انسان (از اینترفر)

۱۹ دی ۱۳۹۲

• Print
• Email
• Twitter
• Facebook
• Google+
• Linkedin

ساخت ماهیچه روباتیک با قدرت 1000 برابر ماهیچه انسان محققان آزمایشگاه ملی انرژی برکلی موفق به ساخت یک ماهیچه روباتیک شده اند که استقامت آن 1000 برابر ماهیچه های انسان است. این ماهیچه روباتیک قادر ...

محققان آزمایشگاه ملی انرژی برکلی موفق به ساخت یک ماهیچه روباتیک شده اند که استقامت آن 1000 برابر ماهیچه های انسان است. این ماهیچه روباتیک قادر است اجسامی با وزن 500 برابر وزن خود را پرتاب کند.

این ماهیچه مصنوعی با استفاده از دی اکسید وانادیم ساخته شده است. اندازه و شکل این ماده انعطاف پذیر، در شرایط مختلف به سرعت تغییر می کند و همین موضوع باعث می شود که گزینه مناسبی در صنعت روباتیک محسوب شود.

برای ساخت ماهیچه روباتیک، در ابتدا یک لایه سیلیکونی درنظر گرفته می شود، سپس یک نوار V شکل از جنس دی اکسیدوانادیم و کروم روی لایه سیلیکونی قرار می گیرد. این نوار باریک به طور اتوماتیک شبیه به سیم پیچ می شود.

سیم پیچ زمانیکه در مجاورت دما قرار می گیرد، عملکردی شبیه بازوی مکانیکی دارد و اجسام را به اطراف پرتاب می کند.

مدیر این پروژه تحقیقاتی در مصاحبه خود گفته است که این بازوی مکانیکی با یک طراحی ساده ساخته می شود و کابرد گسترده ای به عنوان موتور و محرک، در سیستم های مجتمع در مقیاس میکرو دارد.

دی اکسید وانادیوم دارای ویژگی های منحصر بفردی است که در زمینه ساخت ماهیچه های مصنوعی و موتورهای مینیاتوری پرکاربرد است. این ماده در دمای پایین عایق است و در دمای 152.6 فارنهایت ( معادل 67 درجه سانتی گراد ) مانند یک رسانا عمل می کند و جریان الکتریکی و گرمایی را از خود عبور می دهد.

زمانیکه بلور دی اکسید وانادیوم حرارات داده می شود، در یکی از ابعاد فشرده شده و در دو بعد دیگر منبسط می شود.

سرعت چرخش این ماهیچه مصنوعی، 200 هزار دور در دقیقه است.

چندی پیش نیز محققان دانشگاه دوک با اتصال گرافین به یک فیلم پلیمری چسبناک، موفق به ساخت یک ماهیچه مصنوعی شدند. ماهیچه روباتیک ساخته شده توسط محققان آزمایشگاه ملی انرژی، طرح تکمیل شده همان ماهیچه مصنوعی است.

نتایج کامل این تحقیقات در شماره اخیر نشریه آنلاین Advanced Materials منتشر شده است.

:: مجله خبری اینترفر به نقل از خبر آنلاین، ایرنا

یک نمونه خودرو پرینت سه بعدی شده

خودروی چاپی با قابلیت خودروهای معمولی! (عکس)(از وبلاگ rniazi)

به گزارش خانواده ایرانی به نقل از واشنگتن پست، همین چند سال پیش بود که چاپگرهای 3بعدی با قابلیت های بسیار پایین اختراع شد. آن زمان ایده  چاپ کردن اجزای خانه یا ماشین ایده ای خیال پردازانه به نظر می رسید.

اما چند روزیست که یک خودرو که تمامی آن  بوسیله چاپگر سه بعدی چاپ شده بر سر زبان ها افتاده است. جنس این ماشین  از  پلاستیک فیبر کربنی است و در 44 ساعت پرینت شده  و کاملا قابلیت راندن دارد. این خودرو در عین سبکی استحکام بالاتری درمقایسه  به خودرو های معمولی  دارد.

  

به نظر می رسد که چنین خودرویی آینده صنعت خودرو سازی را تحت تاثیر قرار دهد. این خودروکه توسط شرکت "لوکال موتورز" با همکاری آزمایشگاه"اک ریج" و شرکت طراح"سابیک" طراحی و چاپ گردیده ، اولین در نوع خود می باشد. قبلا نیز خودرو هایی با قطعات چاپی ساخته شده بود ولی این خودرو تنها خودروییست که تماما چاپیست.

برای استحکام بیشتر خودرو فیبر کربنی  با پلاستیک مخلوط شده است. این جنس خودرو به زودی می تواند جایگزین مناسبی برای انواع فلز  باشد. مخلوط فیبر کربنی و پلاستیک 50 درصد از استیل سبکتر و 30 درصد از آلومینیوم سبکتر است، در حالیکه 12 برابر این دو قابلیت جذب انرژی را داراست. این به معنای امنیت بالاتر و مصرف سوخت پایین تر می باشد.

امروزه در صنایع خودرو سازی جدید حدود 50 درصد خودرو ها از این جنس تشکیل شده اند. با وجودیکه به نظر می رسد خودروی چاپی در حد یک سرگرمی در دنیای تکنولوژی باشد ، ولی پژوهشگران در صنعت خودرو سازی دیدی فرا تر از یک سرگرمی دارند. با اینحال یکی از اشکالاتی که بر خودروی چاپی وارد است ، تک جنسی بودن آن است. دستگاه چاپ ونحوه  ترکیب و زمان ترکیب خمیر به چابگر و مواردی نظیر این ،  همه فعلا انحصاری است ، اما به نظر میرسد  با این سرعت پیشرفت فناوری ، چاپ ماشین دلخواه در پارکینگ خانه ها دیگر خیال و رویا نخواهد ماند .

Graphene Supercharges 3-D Hybrid Supercapacitor

(از وبلاگ mikail88.blogfa.com و او از spectrum.ieee.org    )

Graphene Supercharges 3-D Hybrid Supercapacitor

By Charles Q. Choi

Posted 26 Mar 2015 

Photo: University of California, Los Angeles

By combining sheets of graphene with a traditional battery material, scientists have created hybrid supercapacitors that can store as much charge as lead acid batteries but can be recharged in seconds compared with hours for conventional batteries.

Supercapacitors now play an important role in hybrid and electric vehicles, consumer electronics, and military and space applications. However, they are often limited in terms of how much energy they can store.

Now researchers at the University of California, Los Angeles, have developed a hybrid supercapacitor that is based on graphene, which is made of single layers of carbon atoms. Graphene is flexible, transparent, strong and electrically and thermally conductive, qualities that have led to research worldwide into whether the material could find use in advanced circuitry and other devices.

The scientists combined graphene with manganese dioxide, which is widely used in alkaline batteries and is both abundant and environmentally friendly. The manganese dioxide formed microscopic flowers made of flakes only 10 to 20 nanometers thick. The supercapacitors also incorporated electrolytes that can operate at high voltages.

The graphene provides a highly conductive structure for the manganese dioxide that is also very porous, helping ensure that more of the manganese dioxide can undergo electrochemical reactions. The resulting 3-D hybrid supercapacitor has an energy density of up to 42 watt-hours per liter, superior to many commercially available supercapacitors and comparable to lead acid batteries, the researchers said. Furthermore, the new supercapacitors can provide power densities up to roughly 10 kilowatters per liter, which is 100 times faster than high-power lead acid batteries and 1,000 times faster than a lithium thin-film battery. Moreover, the new devices could also retain their energy capacity over a cycle of 10,000 discharges and recharges.

The scientists demonstrated they could integrate their supercapacitor with solar cells for efficient solar energy harvesting and storage. They also noted their supercapacitors can be assembled in air without the need for the expensive dry rooms needed for manufacturing today's supercapacitors. They detailed their findings online March 23 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.

جلیقه هوشمند نرم برای بلندکردن اجسام

ابداع جلیقه هوشمند برای بلندکردن اجسام (تابناک)

محققان موسسه فرانهوفر آلمان در حال تولید نوعی جلیقه هوشمند برای بلندکردن اجسام سنگین هستند.

به گزارش ایسنا، جلیقه CareJack مجهز به ابزار الکترونیکی هوشمند و انعطاف‌پذیر بوده و می‌تواند به پرستاران، کارگران ساختمان یا افراد دیگر در بلندکردن اجسام سنگین از جمله بیماران و سالمندان کمک کند.

ابزار معمول مبتنی بر اسکلت خارجی سخت بوده و مانع از ارتجاع‌پذیری مورد نیاز در محیط کار می‌شوند؛ این درحالیست که CareJack نوعی ساختار سبک و انعطاف‌پذیر دارد که انرژی حرکتی فرد را ذخیره می‌کند و این انرژی هنگام نیاز به پشتیبانی یا بالابردن جسم سنگین آزاد می‌شود؛ در نتیجه نیاز به منبع خارجی برای بلندکردن جسم سنگین در این جلیقه از بین می‌برد.

جلیقه ابداعی که می‌توان آن را روی لباس معمولی پوشید، همچنین به کاربر امکان حفظ ژست مناسب را هنگام بلندکردن جسم می‌دهد. حسگرهای این جلیقه بر الگوهای حرکتی فرد نظارت کرده و زمانی که فرد به طور بهینه حرکت نمی‌کند، لامپ هشدار آن روشن می‌شود؛ به طور مثال، این لامپ زمانی روشن می‌شود که کاربر خم می‌شود تا محموله سنگین را بردارد که این کار فشار زیادی به کمر فرد وارد می‌کند.

ابزار الکترونیکی و حسگرهای به‌کار رفته در CareJack به اندازه‌ای کوچک و انعطاف‌پذیرند که در آن تعبیه‌ شده‌اند تا وزن اضافی یا مقاومت فیزیکی جلیقه را کاهش دهند.

دانشمندان موسسه فرانهوفر پیش‌بینی کرده‌اند که فرآیند تولید نمونه اولیه جلیقه جدید سال جاری میلادی به اتمام برسد و ظرف یک تا دو سال آینده این محصول وارد مرحله تولید شود. 

تولید موادی با ساختار استخوانی با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی

(از  www.clinicalmedicine.ir  )

پژوهشگران دانشگاه واشنگتن موفق به تولید موادی با ساختار استخوانی با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی شدند. کاربرد اصلی این مواد که کاملاً شبیه استخوان است در ارتوپدی و دندانپزشکی است.

مواد استخوانی تولیدشده توسط این پرینتر سه‌بعدی با استخوان‌های طبیعی پس از گذشت زمان کوتاهی کاملاً ترکیب می‌شود و تمام آثار بیماری از بین می‌رود. به طور خلاصه می‌توان گفت که این استخوان‌های مصنوعی به‌صورت یک داربست برای استخوان‌های طبیعی محسوب می‌شود و نقش محافظتی دارد. مراحل اولیه استفاده از این استخوانها روی موش‌ و خرگوش با موفقیت انجام شده است.

مدیر این پروژه تحقیقاتی می گوید زمانی که استخوان فرد دچار شکستگی می شود از آن استخوان سی تی اسکن تهیه و سپس آن تصویر را وارد برنامه اتوکد می کنیم و استخوان جدید را طراحی می‌کنیم سپس به پرینتر سه‌بعدی دستور ساخت آن را می‌دهیم، پس از آن استخوان تولید شده را در بدن بیمار قرار می دهیم. پزشکان امیدوارند که در آینده ای نزدیک می توان با استفاده از این روش بیماران مبتلا به پوکی استخوان را به‌طور کامل درمان کرد.

منبع: ایرنا