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viernes, 28 de agosto de 2015

Robots impresos en 3D con forma de tiburón y el grosor de un cabello

Nanoingenieros de la UC San Diego han fabricado por impresión 3D microrrobots polivalentes que nadan eficientemente propulsadas por peróxido de hidrógeno y controlados magnéticamente

Estos 'microfish' inspiran para el desarrollo de una nueva generación de microrobots 'inteligentes' que tienen diversas capacidades tales como la desintoxicación, la detección y la administración dirigida de fármacos, dicen sus inventores.

La mayoría de los microrobots producidos hasta ahora son incapaces de realizar tareas más sofisticadas debido a que cuentan con diseños-tan simples como estructuras esféricas o cilíndricas y están hechas de materiales inorgánicos homogéneos. En este nuevo estudio, los investigadores demostraron una manera simple de crear microrobots más complejas.

La investigación, dirigida por los profesores Shaochen Chen y Joseph Wang del Departamento Nanoingeniería en la Universidad de California en San Diego, ha sido publicada en Advanced Materials.

Al combinar la tecnología de impresión 3D de Chen con la experiencia de Wang en microrobots, el equipo fue capaz de producir un microfish que puede hacer más que simplemente nadar alrededor cuando se coloca en una solución que contiene peróxido de hidrógeno.

Nanoingenieros pudieron agregar fácilmente nanopartículas funcionales en ciertas partes de los cuerpos. Instalaron nanopartículas de platino en las colas, que reaccionan con peróxido de hidrógeno para propulsar al microfish adelante, y nanopartículas de óxido de hierro magnético en la cabeza, que les permitió ser dirigidos con imanes.

"Hemos desarrollado un método totalmente nuevo para diseñar nadadores microscópicas inspirados en la naturaleza que tienen estructuras geométricas complejas y son más pequeños que el ancho de un cabello humano. Con este método, se puede integrar fácilmente diferentes funciones dentro de estos diminutos nadadores robóticos para un amplio espectro de aplicaciones", dijo el co-autor Wei Zhu, un doctorado en nanoingeniería del grupo de investigación de Chen en la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego.

El nuevo método de fabricación microfish se basa en una rápida tecnología de impresión en 3D de alta resolución llamada Impresión Óptica Continua en Microescala, que fue desarrollada en el laboratorio de Chen.

Algunos de los beneficios de esta tecnología son la velocidad, la escalabilidad, la precisión y flexibilidad. En cuestión de segundos, los investigadores pueden imprimir una matriz que contiene cientos de microfish, cada uno de 120 micras de longitud y 30 micras de espesor. Debido a que esta tecnología es digitalizada, los investigadores pudieron experimentar fácilmente con diferentes diseños para su microfish, incluyendo tiburones y formas de mantas-rayas.

El componente clave de la nueva tecnología es un dispositivo chip de gama de microespejo digital (DMD), que contiene aproximadamente dos millones de microespejos. Cada microespejo se controla individualmente para proyectar la luz UV en el patrón deseado (en este caso, una forma de pez) sobre un material fotosensible, que se solidifica después de la exposición a la luz UV.

ep - INNOVAticias.com

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