《美科学家创造出"活跃的"3D打印塑料》

  • 来源专题:中国科学院西安光机所服务
  • 编译者: lib_yaya
  • 发布时间:2016-04-07
  • 目前3D打印机能够被用来打印出各种各样的物体,然而大部分商业级3D打印机使用的打印原料都是惰性的热塑性塑料或树脂在自然环境下很难降解。日前,来自华盛顿特区的美国大学研究人员试图改变这种情况他们打印出的类似海绵的塑料模块能够避免产生污染物。据悉这次研究人员首次利用商用3D打印机创造出含有活跃化学物质的物体。   纳米二氧化钛与光发生反应后不但可以清除掉衣服上的污渍同时杀死细菌和空气中的危险病原体。此外它对某些塑料也具有很好的降解效果。   在化学教授Matthew Hartings的带领下研究人员首次将纳米二氧化钛加入到常规的液化ABS热塑性塑料中。二氧化钛 / ABS混合物被挤压和硬化后形成细丝,随后被装入3D打印机内打印出这种新型的塑料模块。研究人员将这种模块放置于含有有机污染物的水中,在光线的作用下它瞬间瓦解污染物的分子结构。 相关新闻光让活性粒子上演"变形记"有助于研制可编程材料2016-04-05 12:04。 新型列车可以和周围环境融为一体2016-04-05 12:00。 "反向光合作用"能分解用于获取清洁...

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    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:shenxiang
    • 发布时间:2020-01-16
    • 1月14日消息 全球首个活体机器人诞生了!美国佛蒙特大学计算机科学家和塔夫茨大学生物学家共同创造出100%使用青蛙DNA的可编程的活体机器人xenobots,这项最新的研究结果已经于2020年1月13日在美国国家科学院院刊上发表。 这些机器的名字来源于非洲爪蛙(Xenopus laevis),这也是为其提供干细胞的青蛙种类,机器人的宽度不到一毫米(0.04英寸),能按照计算机程序设计的路线移动,还能负载一定的重量,可以在人体内部移动。他们可以步行、游泳,没有食物也可以生存数周,并且可以一同合作工作。 佛蒙特大学说,这些是“完全新的生命形式”。 干细胞是非专业细胞,具有发展为不同细胞类型的能力。研究人员从青蛙胚胎中刮取了活的干细胞,并使其孵化。然后,根据佛蒙特大学的新闻稿,这些细胞被切割并重塑成由超级计算机设计的特定“身体形态”,即“自然界从未见过的形态”。 然后这些细胞开始孵化,皮肤细胞形成机器人的整体结构,而心肌细胞进行搏动使机器人能够自行移动。Xenobot甚至具有自我修复功能,当科学家把它们进行切割时,机器人会自行愈合并继续移动。 佛蒙特大学的首席研究员之一约书亚·邦加德(Joshua Bongard)在新闻稿中说:“这些都是新颖的活体机器。”“它们既不是传统的机器人,也不是已知的动物物种。它是一类新的人工制品:一种活的可编程生物。” Xenobot机器人看起来不像传统的机器人,它们没有闪亮的齿轮或机械臂。取而代之的是,它们看起来更像是一团移动的肉团。研究人员说,这是有意的,这种“生物机器”可以实现钢铁和塑料机器人通常无法做到的事情。 研究人员在周一发表于《美国国家科学院院刊》上的研究中说,传统的机器人“随着时间的流逝会退化,并可能产生有害的生态和健康副作用。”而生物机器人对人类健康更环保,更安全。 这些生物机器人预先装载了自己的脂质和蛋白质沉积物食物来源,使它们能够生存一周以上的时间,但它们无法繁殖或进化。但是,在营养丰富的环境中,它们的寿命可以长达几周。 这项研究表明,这种活体机器人有可能被用于许多任务,该研究部分由美国国防高级研究计划局提供资金,该局是监督军事技术发展的联邦机构。Xenobots可用于清除放射性废物,在海洋中收集微塑料,在人体内部运输药物,甚至进入我们的动脉以清除斑块。活体机器人可以在水性环境中存活几天甚至几周,而无需额外的营养,这使它们适合体内药物输送。 除了这些直接的实际任务,活体机器人还可以帮助研究人员更多地了解细胞生物学,从而为人类健康和长寿的未来发展打开大门。 研究人员说:“如果我们可以按需制作3D生物形式,我们可以修复先天缺陷,将肿瘤重编程为正常组织,在外伤或退行性疾病后再生并战胜衰老。”这项研究可能“对再生医学产生巨大影响(构建身体部位并诱导再生)。”
  • 《俄罗斯科学家发明出一种全新的3D打印材料》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:姜山
    • 发布时间:2017-12-07
    • 人民网北京12月6日电 (张歌)据《俄罗斯报》报道,俄罗斯化学家发明了一种全新的3D打印材料,其本质是由大气中的二氧化碳和水在阳光的作用下合成的纤维素。科学家用这种纤维素制成独特的PEF材料,3D打印机可用它打出各种产品。 这项世界首创的研究成果来自俄罗斯科学院有机化学研究所。科学家表示,这种3D打印材料是利用二氧化碳和水,也就是从几乎无限量的、最便宜的成分中创造出来的。制备出的聚合物表现出较高的化学稳定性,耐氧化,对化学溶剂也具有耐受性,在自然环境下不分解,而且可以多次重复使用。由这种聚合物制成的产品具备较好的耐用性,而且由于3D打印可以创建几乎任何复杂的物体,所以它的应用范围将会非常广泛。 更重要的是,由于这种材料可以再生和重复使用,通过3D打印出的产品在生命周期结束时,可以通过燃烧转化为二氧化碳和水,然后再通过植物的光合系统合成纤维素。这种封闭的碳中和循环不污染环境,材料来源天然,可以无限次进行。