黄金城vip娱乐官网|3D打印助力人造皮肤研究

本文摘要:复旦大学武培伊教授在MaterialsHorizons公开了利用3D打印机技术生产的人工皮肤,发表了Jeno Pay开发的生物3D打印机,通过性磁极,通过呼吁性凝胶的体积、热力学、不道德,将外界性刺激转化为电信号,增强凝胶类生物模拟皮肤的感知功能,为人工皮肤研究发挥了巨大潜力。

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复旦大学武培伊教授在MaterialsHorizons公开了利用3D打印机技术生产的人工皮肤,发表了Jeno Pay开发的生物3D打印机,通过性磁极,通过呼吁性凝胶的体积、热力学、不道德,将外界性刺激转化为电信号,增强凝胶类生物模拟皮肤的感知功能,为人工皮肤研究发挥了巨大潜力。在过去的几十年里,模拟人体皮肤远距离感觉功能和强剪切性能的灵活电子装置层出不穷。

这种被称为“人造皮肤”的设备能感受到温度、压力、变形、振动和生物标记,转换成可分析的电信号,为医疗、可穿戴设备、软机器人等领域带来了新的机遇。复旦大学无培伊教授在MaterialsHorizons公开了利用三维打印机技术生产的人工皮肤,通过性极性可诉性水凝胶的体积、热力学、不道德,将外界性刺激转化为电信号,增强凝胶类生物模拟皮肤的感知功能,赋予人工皮肤研究巨大潜力。图1。由网状凝胶材料和聚乙烯材料相结合构成的人工皮肤,“电子皮肤”不能超过人工皮肤材料的低模块、低机械适应性、透明度等,因此科学家们明确提出了“离子皮肤”的概念。

同时具有生物相容性和离子导电性的凝胶作为人工皮肤的材料。离子皮肤在生理和机械上比电子皮肤更像人体皮肤,但感知性能仍然有缺陷。

无教授团队使用的PDMA-C18水凝胶具有治疗能力、对表面的顺应性和对压力的高敏感度。他们利用3D打印机技术将这种材料制成网状结构的离子导电层,并在2层水凝胶上重新加入聚乙烯薄膜制成的绝缘层,构成电容器(图1),提高离子皮肤产生的电信号。在打印机过程中,明胶材料在枪管中冷却,保持在约45一个小时以上,然后通过直径为0.41毫米的扁平注射器,以6毫米/秒的速度将吸管插入10的打印机平台。测试结果显示,网状结构的水凝胶和固态结构的水凝胶没有流变性性能的差异,会改变人工皮肤的延展性。

图2。具有3D打印机生产的亚毫米等级网格结构的水凝胶材料网格结构具有放大/缩小皮肤形态变化的作用,增强了人工皮肤对应力和变形的感知能力。图3比较了具有网格结构的明胶材料和固体结构明胶材料因不同的性刺激而产生的电信号。

在1kPa以上的范围内,网格结构水凝胶的信号灵敏度是实体结构水凝胶的信号灵敏度的5倍。而且,与其他文献相比,没有微观结构的PDMS材料的敏感度才能与该网格结构相媲美。温度高于27时,两个结构产生不同的信号,但温度低于27时,网格结构的信号会随着温度逐渐下降,甚至超过实体结构的6倍。两个实验都证明,3D打印机的网状结构大大提高了离子皮肤的感知灵敏度。

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图3。网格结构和固体结构水凝胶在不同条件下产生的信号对比,为了进一步展示这种人工皮肤感觉肢体运动的能力,作者也将凝胶在手指关节上变得相同,以检测关节的倾斜。该实验再次证明,网格结构的水凝胶可以产生更高的电信号,而且手指倾斜过程中产生的电信号可以在手指手掌后完全恢复,具有共轭重复测试能力。

综上所述,该研究明确提出了利用三维打印机技术制作网格结构的水凝胶,并将其制作成电容器结构,保持离子皮肤材料特性,提高感知能力的方法。对未来的嵌入式及软件机器人等研究具有非常丰富的手段。(约翰肯尼迪,北方执行部队)图4。

对人工皮肤四肢动作的感觉本文采用Zeno pay开发的生物三维打印机工作站BIO-Architectreg;WS对含有的微结构水凝胶材料扩展打印机。BIO-Architectreg;WS可以根据轴构建高精度的三维打印机(X/Y轴1m,Z轴1m),需要出色地构建文档的子毫米级结构的打印机工作。可供选择的各种打印机喷嘴应通过对各种打印机材料的温度控制、温度控制范围-25C-260C,使打印机材料处于适当状态。减少本文中高分子凝胶等材料吸管再生的可能性。

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