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セルロースベースの複雑なオブジェクトを 3D プリントするための新技術

05.04.2020

ETH チューリッヒの研究者グループは、3D 印刷を使用してセルロースを処理し、大量のセルロースを含むほぼ無制限の複雑さのオブジェクトを作成する方法を発見しました。

この新技術は、ダイレクトインク印刷 (DIW) と、印刷物のセルロース含有量を最大 27% 増加させる材料圧縮プロセスを組み合わせたものです。

科学者は最初に「水性インク」を使用してオブジェクトを印刷しました。インクの組成は水だけで、セルロースの粒子と数百ナノメートルの繊維が混ざり合っています。セルロースの含有量は、インクの総体積の 14 ～ XNUMX% です。

次に、科学者は印刷されたオブジェクトを有機溶媒の槽に入れました。セルロースは有機溶剤を嫌うため、粒子同士がくっつきやすい性質があります。そのため、セルロース粒子は圧縮され、オブジェクトに堆積します。

次のステップでは、研究者は光に敏感なプラスチック前駆体 (いわゆるプラスチックの「前駆体」、プラスチックが作られる物質) を含む溶液にオブジェクトを浸しました。溶媒が蒸発によって除去されると、プラスチック前駆体がセルロースベースの物体のフレームワークに浸透しました。次に、前駆体を硬質プラスチックに変えるために、印刷物に紫外線を当てました。これにより、セルロース含有量が２７％を超える複合材料を得ることが可能になった。すなわち、セルロース粒子の含有量が６～１４％から２７％に増加した。

使用するプラスチック前駆体の種類に応じて、印刷物の弾力性や強度などの機械的特性を制御できます。これにより、ハードパーツまたはソフトパーツを作成できます。

この方法を使用して、研究者は非常に壊れやすいものを含むさまざまな複合オブジェクトを作成することができました。たとえば、厚さわずか XNUMX ミリの炎の「彫刻」です。この技術には欠点が XNUMX つあります。壁の厚さが XNUMX mm を超える印刷部品を圧縮すると、圧縮対象物の表面がそのコアよりも速く圧縮されるため、構造の歪みにつながります。

将来的には、この新素材から、例えばパッケージングや軟骨インプラントさえも作ることが可能になるでしょう。この技術は、自動車業界にとっても興味深いものになる可能性があります。日本の自動車メーカーは、ボディパーツのほぼすべてがセルロースベースの素材でできているプロトタイプのスポーツカーをすでに作成しています。

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昆虫用エアトラップ 01.05.2024

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地球磁場に対するスペースデブリの脅威 01.05.2024

地球を取り囲むスペースデブリの量が増加しているという話を聞くことがますます増えています。しかし、この問題の原因となるのは、現役の衛星や宇宙船だけではなく、古いミッションからの破片も含まれます。 SpaceX のような企業によって打ち上げられる衛星の数が増えると、インターネットの発展の機会が生まれるだけでなく、宇宙の安全保障に対する深刻な脅威も生まれます。専門家たちは現在、地球の磁場に対する潜在的な影響に注目している。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのジョナサン・マクダウェル博士は、企業は急速に衛星群を配備しており、今後100年間で衛星の数は000万基に増加する可能性があると強調する。これらの宇宙艦隊の衛星の急速な発展は、地球のプラズマ環境を危険な破片で汚染し、磁気圏の安定性を脅かす可能性があります。使用済みロケットからの金属破片は、電離層や磁気圏を破壊する可能性があります。これらのシステムは両方とも、大気の保護と維持において重要な役割を果たします。 ... >>

バルク物質の固化 30.04.2024

科学の世界には数多くの謎が存在しますが、その一つにバルク物質の奇妙な挙動があります。それらは固体のように振る舞うかもしれませんが、突然流れる液体に変わります。この現象は多くの研究者の注目を集めており、いよいよこの謎の解明に近づいているのかもしれません。砂時計の中の砂を想像してください。通常は自由に流れますが、場合によっては粒子が詰まり始め、液体から固体に変わります。この移行は、医薬品生産から建設に至るまで、多くの分野に重要な影響を及ぼします。米国の研究者は、この現象を説明し、理解に近づけようと試みました。この研究では、科学者たちはポリスチレンビーズの袋からのデータを使用して実験室でシミュレーションを実施しました。彼らは、これらのセット内の振動が特定の周波数を持っていること、つまり特定の種類の振動のみが材料を通過できることを発見しました。受け取った ... >>

埋め込み型脳刺激装置 30.04.2024

近年、神経工学分野の科学研究は大きな進歩を遂げ、さまざまな精神疾患および神経疾患の治療に新たな地平を切り開きました。重要な成果の 1 つは、ライス大学の研究室によって発表された、最小の埋め込み型脳刺激装置の作成です。 Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT) と呼ばれるこの革新的なデバイスは、患者の自律性とアクセスしやすさを向上させ、治療に革命をもたらすことを約束します。 Motif Neurotech および臨床医と共同で開発されたこのインプラントは、脳刺激への革新的なアプローチを導入しています。磁電電力伝送を使用した外部送信機を介して電力が供給されるため、既存の技術に特有の配線や大型バッテリーが不要になります。これにより、手術の侵襲性が低くなり、患者の生活の質を向上させる機会が増えます。治療での使用に加えて、抵抗します。 ... >>

時間の感覚は何を見ているかによって決まります 29.04.2024

時間心理学の分野における研究は、その結果で私たちを驚かせ続けています。ジョージメイソン大学 (米国) の科学者らによる最近の発見は、非常に注目に値するものであることが判明しました。彼らは、私たちが見ているものが私たちの時間の感覚に大きな影響を与える可能性があることを発見しました。実験中、52 人の参加者がさまざまな画像の視聴時間を推定する一連のテストを受けました。その結果は驚くべきものでした。画像のサイズと詳細が時間の認識に大きな影響を与えました。大きくて乱雑でないシーンは時間が遅くなるような錯覚を引き起こし、小さくて混雑した画像は時間が早く感じられるように感じました。研究者らは、視覚的な混乱や詳細の過多により、周囲の世界を認識することが困難になり、それが結果的に時間の認識を早めることにつながる可能性があると示唆しています。このように、私たちの時間の認識は、私たちが見ているものと密接に関係していることが示されました。大きいものと小さいもの ... >>

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サウンドバー LG S95QR 31.12.2021

LG は、95 サウンド構成、Dolby Atmos および DTS:X のサポート、および興味深いソリューションを備えた S9.1.5QR サウンドバーを発表しました。映画を見ているときの声が天井から反射され、明確に区別されるように、中央チャンネルが上向きになっています。耳。このキットには、ワイヤレスサブウーファーと追加のリアスピーカーのペアも付属しています。

標準のセンターチャンネルと上向きのスピーカーは同じ信号を伝送し、このソリューションにより会話の明瞭さが向上します。同様に、810 つの信号がサウンドバーの対応するサイドスピーカーと完全なリアスピーカーによって伝送されます。この構成は、没入感の深さにプラスの影響を与えます。スピーカーのタイミングと遅延は、AI ルームキャリブレーション機能を使用して自動的に調整されます。オーディオシステムの総出力は XNUMX ワットです。

サウンドバーの顕著な欠点は、4Hz で 120K 解像度の HDR ビデオをパススルーできないことでした。これは、Xbox Series X または PS5、または HDR パネルを備えた 4K テレビの所有者は、サウンドバーをセットトップボックスに直接接続しない方がよいことを意味します.

Google Assistant、Alexa、その他の音声アシスタントがサポートされています。ソースへの有線接続を確立できない場合でも、高品質のサウンド伝送を提供する LG Wowcast ワイヤレスモジュールで作業もサポートされます。

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