Pirmoji biologiškai skaidoma velcro versija turi b

Pirmoji biologiškai skaidoma velcro versija turi b

vaizdo įrašas: tyrimų grupė, kurią koordinuoja Barbara Mazzolai iš IIT – Istituto Italiano di Tecnologia, sukūrė pirmąjį minkšto, biologiškai skaidaus ir tirpaus lipduko prototipą, įkvėptą mikrokablio lapų struktūros ant „pagamintojo“ augalo (Galium aparine) , skirtas naudoti aplinkos stebėjimo ir apsaugos prietaisuose bei tiksliajame ūkininkavime. Tyrimas, paskelbtas tarptautiniame žurnale Communications Materials, parodo, kaip dirbtinius mikrokabliukus galima pritaikyti prie daugybės prietaisų, kurie, pritvirtinti prie augalų lapų, veikia kaip laikinas tinkas, išskirdami naudingąsias medžiagas į augalo kraujagyslių sistemą. , arba kaip išmanieji klipai, kurie belaidžiu būdu perduoda informaciją apie pasėlių augalų sveikatos būklę.
peržiūrėti daugiau

Kreditas: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia

Genuja (Italija), 2021 m. lapkričio 18 d. – Barbaros Mazzolai koordinuojama tyrimų grupė IIT – Istituto Italiano di Tecnologia (Italijos technologijos institutas) sukūrė pirmąjį minkšto, biologiškai skaidaus ir tirpaus lipduko prototipą, įkvėptą mikrokabliuko. lapų struktūra ant augalo „pliužo“ (Galium aparine), skirtas naudoti aplinkos stebėjimo ir apsaugos įrenginiuose bei tiksliajame ūkininkavime. Tyrimas, paskelbtas tarptautiniame žurnale Ryšių medžiagos, parodo, kaip dirbtinius mikrokabliukus galima pritaikyti prie daugybės prietaisų, kurie, pritvirtinti prie augalų lapų, veikia kaip tam tikras laikinas tinkas, išskirdamas naudingąsias medžiagas į augalo kraujagyslių sistemą, arba kaip išmanieji spaustukai, belaidžiu būdu perduodantys informaciją apie pasėlių augalų sveikatos būklė.

Tyrimas buvo finansuojamas remiant Nacionalinei geografijos draugijai ir įgyvendinant Europos finansuojamą projektą „GrowBot“, skirtą naujų robotų, įkvėptų vijoklinių augalų kūrimui ir kurio koordinatorius yra Mazzolai.

Vijoklinis augalas Galium aparine, paprastai žinomas kaip „kūdikėlis“, sukūrė tam tikrą parazitų įsitvirtinimo mechanizmą, leidžiantį perlipti ant kitų augalų per mikrokabliukus ant lapų. Šie kabliukai leidžia jam augant prisitvirtinti prie kitų augalų paviršių, išnaudojant juos fizinei paramai.

IIT mokslininkai ištyrė šių natūralių mikrokabliukų struktūrą tiek morfologiniu, tiek biomechaniniu požiūriu, siekdami dirbtinai atkurti jų savybes. Kabliukai buvo pagaminti naudojant didelės skiriamosios gebos 3D spausdintuvą, kuriame naudojamos įvairios labai atsparios medžiagos ir kurių charakteristikos gali būti pritaikytos pagal atitinkamą paskirtį, pavyzdžiui, šviesai jautrioms arba biologiškai skaidžioms medžiagoms, pagamintoms iš izomalto, į cukrų panašios medžiagos.

„Mūsų tyrimai visada prasideda nuo gamtos stebėjimo, siekiant atkartoti gyvų būtybių taikomas strategijas, naudojant mažai aplinką veikiančias robotų technologijas“, – komentavo. Barbara Mazzolai, IIT robotikos direktoriaus pavaduotojas ir IIT Bioinspired Soft Robotics Lab vadovas. „Šiuo naujausiu mokslinių tyrimų projektu mes dar labiau parodėme, kad įmanoma sukurti naujoviškus sprendimus, kurių tikslas ne tik stebėti mūsų planetos, ypač augalų, sveikatą, bet ir tai daryti nekeičiant.

Mikro kabliuko konstrukcija buvo išbandyta dėl jos tvirtinimo galimybių ir įrodė, kad ji gali tvirtai prisitvirtinti prie įvairių augalų rūšių. Remdamiesi šia Velcro forma, mokslininkai sugalvojo daugybę prietaisų, skirtų naudoti tiksliam ūkininkavimui ir aplinkos apsaugai.

Viena pradinė aplikacija buvo sukurta taip, kad vos invaziniu būdu prasiskverbtų į augalų odeles, kad būtų galima stebėti ir gydyti augalus. Prisitvirtindami prie augalo, izomalto mikrokabliukai gali susijungti su lapo kraujagyslių sistema ir, kadangi izomaltas yra tirpus, ištirpsta viduje. Ši programa leidžia mikrokabliukus naudoti kaip tinką, kuris gali lokaliai išskirti naudingas medžiagas, vaistus, pesticidus ar baktericidus. ant lapų, optimizuojant gamtos išteklių naudojimą ir sumažinant perteklinį pesticidų naudojimą, taip prisidedant prie ekosistemų apsaugos. Be to, užtepus tinkas ištirpsta, taip išvengiant atliekų susidarymo.

„Šie mikrokabliukai yra universalūs ir leido mums sukurti įvairias programas, taip pat pateikti patentą“, – paaiškino. Izabelė Fiorello, Genujoje įsikūrusios IIT Mazzolų grupės tyrėjas ir pagrindinis projekto autorius. „Ši tvirtinimo forma gali būti išnaudota savo vietoje augalo mikroklimato, pvz., temperatūros, drėgmės ir šviesos, stebėjimas arba kontroliuojamas molekulių išsiskyrimas į augalo kraujagyslių sistemą“.

Visų pirma, kabliukai, atspausdinti naudojant šviesai jautrią dervą, buvo sumontuoti kartu su elektronika ir šviesos, temperatūros ir drėgmės jutikliais vieningoje sistemoje, sukuriant išmaniuosius spaustukus, skirtus belaidžiam augalo stebėjimui abiejose lapo pusėse. Galiausiai, vėlgi remdamiesi ta pačia struktūra, mokslininkai sugalvojo mikrorobotinę sistemą, galinčią naudoti mikrožingsnius, kad galėtų judėti lapų paviršiumi.


Atsisakymas: AAAS ir EurekAlert! nėra atsakingi už naujienų pranešimų, paskelbtų EurekAlert, tikslumą! prisidedančios institucijos arba už bet kokios informacijos naudojimą per EurekAlert sistemą.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.