Cum au ajuns păianjenii să inspire o dezvoltare importantă în medicină

Cercetătorii de la Universitatea Purdue fură indicii din natură pentru a dezvolta fotodetectori 3D pentru imagistica biomedicală. Oamenii de știință de la Purdue au folosit cîteva caracteristici arhitecturale din pînze de păianjen pentru a dezvolta tehnologia 3D.

Din moment ce în natură se știe că pînzele de păianjen oferă o adaptabilitate mecanică excelentă și toleranță la daune împotriva diferitelor sarcini mecanice, cum ar fi furtunile, cercetătorii și-au luat inspirația de la arahnide, scrie playtech.ro.

“Am folosit designul fractal unic al unei pînze de păianjen pentru dezvoltarea unor electronice deformabile și fiabile, care se pot conecta perfect cu orice suprafață curbilinie 3-D”, a spus Chi Hwan Lee, profesor asistent Purdue de inginerie biomedicală și inginerie mecanică.

“De exemplu, am demonstrat o matrice de fotodetector emisferică sau în formă de cupolă care poate detecta atît direcția, cît și intensitatea luminii incidente în același timp, la fel ca sistemul de viziune al artropodelor, cum ar fi insectele și crustaceii”.

Cum funcționează tehnologia inspirată din natură?

Tehnologia Purdue utilizează arhitectura structurală a unei pînze de păianjen care prezintă un model care se repetă.

Lee a explicat că acest lucru oferă capacități unice de a distribui stresul indus extern pe filete în funcție de raportul efectiv dintre dimensiunile spirale și radiale și oferă o extensibilitate mai mare pentru a disipa mai bine forța sub întindere. Cu alte cuvinte, dispozitivul creat este capabil să distribuie și să împrăștie mai bine presiunea aplicată pe suprafața sa.

De asemenea, poate tolera tăieturi minore ale firelor, menținînd în același timp rezistența generală și funcția întregii arhitecturi web.

Cum poate fi utilizată o astfel de tehnologie?

“Tehnica de asamblare prezentată în această lucrare permite desfășurarea electronicii 2D deformabile în arhitecturi 3D, ceea ce poate prefigura noi oportunități pentru a avansa mai bine domeniul dispozitivelor electronice și optoelectronice 3-D”, a spus Lee.

“Arhitecturile optoelectronice 3D rezultate sînt deosebit de atractive pentru sistemele de fotodetecție care necesită un cîmp vizual mare și antireflexie cu unghi larg, care vor fi utile pentru multe scopuri de imagistică biomedicală și militară”, a declarat Muhammad Ashraful Alam, profesor de inginerie electrică și informatică.