iroyin

Ohun elo Graphene

Graphene jẹ ohun elo alailẹgbẹ ti o kq ti fẹlẹfẹlẹ kan ti awọn ọta erogba. O ṣe afihan ina eletiriki giga ti o ga julọ, ti o de 10⁶ S/m—awọn akoko 15 ti bàbà—ti o jẹ ki o jẹ ohun elo pẹlu atako eletiriki ti o kere julọ lori Earth. Data tun tọkasi ifarakanra rẹ le de ọdọ 1515.2 S / cm. Ni aaye ti awọn ohun elo polima, graphene ni agbara ohun elo lainidii.

Nigbati a ba dapọ bi aropo iṣẹ ṣiṣe giga ni awọn ohun elo polima, graphene ṣe alekun iṣiṣẹ eletiriki ni pataki ati wọ resistance. Ṣafikun graphene pọ si iṣiṣẹ ohun elo, jiṣẹ iṣẹ ṣiṣe to dayato si ni awọn ẹrọ itanna, awọn batiri, ati awọn ohun elo ti o jọra. Agbara giga rẹ tun ṣe ilọsiwaju awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn ohun elo igbekalẹ polima, ti o jẹ ki o dara fun awọn apa eletan-giga bii afẹfẹ ati iṣelọpọ adaṣe.

Iṣe-giga Erogba Fiber Composites

Okun erogba jẹ ohun elo bi ina bi iye sibẹsibẹ lagbara bi irin, dimu ipo pataki ni ala-ilẹ awọn ohun elo. Lilo iwuwo kekere rẹ ati agbara giga, okun erogba wa awọn ohun elo to ṣe pataki ni iṣelọpọ adaṣe mejeeji ati aaye afẹfẹ.

Ni iṣelọpọ adaṣe, o ti lo fun awọn fireemu ara ati iṣelọpọ paati, imudara agbara ọkọ gbogbogbo lakoko idinku iwuwo ati imudara ṣiṣe idana. Ni aaye afẹfẹ, o ṣe iranṣẹ bi ohun elo pipe fun awọn paati igbekalẹ ọkọ ofurufu, idinku iwuwo ọkọ ofurufu ni imunadoko, idinku agbara agbara, ati imudara iṣẹ ṣiṣe ọkọ ofurufu.

Awọn ohun elo Semikondokito ti ilọsiwaju

Ni akoko ode oni ti ilọsiwaju imọ-ẹrọ alaye iyara, ibeere to lagbara wa fun awọn iṣagbega imọ-ẹrọ kọja gbogbo awọn apa. Ile-iṣẹ iṣelọpọ ẹrọ itanna n ṣe afihan olokiki pataki kan ati iwulo idagbasoke nigbagbogbo fun awọn ohun elo semikondokito iṣẹ ṣiṣe giga. Gẹgẹbi ipilẹ ipilẹ ti imọ-ẹrọ itanna igbalode, didara awọn ohun elo semikondokito taara pinnu iyara iṣẹ, ṣiṣe, ati iṣẹ ṣiṣe ti awọn ẹrọ itanna.

Ni ipele airi, awọn abuda bii awọn ohun-ini itanna, igbekalẹ kirisita, ati akoonu aimọ ni ipa pataki iṣẹ ẹrọ itanna. Fun apẹẹrẹ, awọn ohun elo semikondokito pẹlu gbigbe gbigbe ti o ga julọ jẹki gbigbe elekitironi yiyara, igbega iyara iṣiro. Awọn ẹya gara mimọ dinku pipinka elekitironi, imudara iṣẹ ṣiṣe siwaju sii.

Ni awọn ohun elo ti o wulo, awọn ohun elo semikondokito iṣẹ-giga wọnyi ṣe ipilẹ fun iṣelọpọ yiyara, awọn ẹrọ itanna ti o munadoko diẹ sii bii awọn fonutologbolori, awọn olutọpa kọnputa, ati awọn eerun ibaraẹnisọrọ iyara-giga. Wọn jẹ ki miniaturization ati iṣẹ giga ti awọn ẹrọ itanna ṣiṣẹ, gbigba awọn modulu iṣẹ diẹ sii lati ṣepọ laarin aaye to lopin. Eyi ṣe irọrun ipaniyan ti iṣiro eka diẹ sii ati awọn iṣẹ ṣiṣe, ipade ibeere ti ndagba nigbagbogbo fun gbigba alaye ati sisẹ. Awọn ohun elo Resini ti o ni ibatan si iṣelọpọ semikondokito yẹ akiyesi.

3D Printing elo

Lati awọn irin si awọn pilasitik, ilosiwaju ti imọ-ẹrọ titẹ sita 3D da lori atilẹyin ohun elo ti o yatọ, pẹlu awọn ohun elo wọnyi ti o ni awọn ohun elo lọpọlọpọ ati pataki pataki laarin aaye ti awọn ohun elo polima.

Awọn ohun elo irin ni titẹ sita 3D ni a lo lati ṣe awọn paati ti o nilo agbara giga ati konge, gẹgẹbi awọn ẹya ẹrọ ni oju-ofurufu ati awọn ohun elo irin ni awọn ẹrọ iṣoogun. Awọn ohun elo ṣiṣu, pẹlu awọn ohun-ini Oniruuru wọn ati irọrun ti sisẹ, ti rii paapaa ohun elo gbooro ni titẹ sita 3D.

Awọn ohun elo polima ṣe paati pataki ti awọn ohun elo titẹjade 3D, ṣiṣi awọn iṣeeṣe nla fun imọ-ẹrọ naa. Awọn polima amọja pẹlu ibaramu biocompatibility ti o dara julọ jẹ ki titẹ sita ti awọn scaffolds àsopọ bioengineered. Awọn polima kan ni opitika alailẹgbẹ tabi awọn ohun-ini itanna, pade awọn ibeere ohun elo kan pato. Thermoplastics, yo nipasẹ alapapo, gba Layer-nipasẹ-Layer iwadi oro fun dekun iṣelọpọ ti eka ni nitobi, ṣiṣe awọn ti wọn lo o gbajumo ni afọwọṣe ọja ati isọdi ara ẹni.

Atilẹyin ohun elo Oniruuru yii jẹ ki imọ-ẹrọ titẹ sita 3D lati yan awọn ohun elo ti o yẹ fun iṣelọpọ ti o da lori awọn ibeere oriṣiriṣi, ṣiṣe iṣelọpọ ibeere ni otitọ. Boya fun isọdi awọn paati ni iṣelọpọ ile-iṣẹ tabi iṣelọpọ awọn ẹrọ iṣoogun ti ara ẹni ni itọju ilera, titẹ sita 3D n mu awọn orisun ohun elo lọpọlọpọ lati ṣaṣeyọri daradara, iṣelọpọ deede, iwakọ awọn ayipada rogbodiyan kọja awọn aaye oriṣiriṣi.

Superconducting elo

Gẹgẹbi awọn ohun elo ti o ni awọn ohun-ini ti ara alailẹgbẹ, awọn alabojuto di ipo pataki pataki ni imọ-jinlẹ ohun elo, pataki ni awọn ohun elo ti o kan gbigbe lọwọlọwọ itanna ati awọn iyalẹnu eletiriki. Iwa ti o yanilenu julọ ti awọn ohun elo superconducting ni agbara wọn lati ṣe lọwọlọwọ itanna pẹlu resistance odo labẹ awọn ipo kan pato. Ohun-ini yii funni ni awọn alaṣẹ nla pẹlu agbara nla fun ohun elo ni aaye gbigbe agbara.

Ninu awọn ilana gbigbe agbara aṣa, atako ti o wa ninu awọn oludari ni abajade awọn adanu agbara pataki ni irisi ooru. Awọn ohun elo ti awọn ohun elo superconducting ṣe ileri lati yi ipo yii pada. Nigbati o ba ṣiṣẹ ni awọn laini gbigbe agbara, ṣiṣan lọwọlọwọ nipasẹ wọn lainidi, ti o yorisi pipadanu agbara itanna odo. Eyi ṣe pataki imudara gbigbe gbigbe, dinku egbin agbara, ati dinku ipa ayika.

Superconducting awọn ohun elo tun ṣe ipa pataki ninu gbigbe gbigbe levitation oofa. Awọn ọkọ oju irin Maglev lo awọn aaye oofa ti o lagbara ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn ohun elo ti o ni agbara lati ṣe ajọṣepọ pẹlu awọn aaye oofa lori abala orin, ti o mu ki ọkọ oju irin le levitate ati ṣiṣẹ ni awọn iyara giga. Ohun-ini-resistance odo ti awọn ohun elo ti o ni idaniloju ṣe idaniloju iran iduroṣinṣin ati itọju awọn aaye oofa, n pese levitation deede ati awọn ipa ipa. Eyi ngbanilaaye awọn ọkọ oju-irin lati rin irin-ajo ni awọn iyara ti o ga julọ pẹlu iṣẹ rirọrun, ni ipilẹ awọn ọna gbigbe ibile.

Awọn ifojusọna ohun elo fun awọn ohun elo eleto jẹ gbooro ni iyasọtọ. Ni ikọja ipa pataki wọn ni gbigbe agbara ati gbigbe gbigbe oofa oofa, wọn mu iye agbara ni awọn aaye miiran gẹgẹbi imọ-ẹrọ resonance magnetic (MRI) ninu ohun elo iṣoogun ati awọn iyara patiku ninu iwadii fisiksi agbara-giga.

Awọn ohun elo Smart Bionic

Laarin agbegbe nla ti imọ-jinlẹ ohun elo, kilasi pataki ti awọn ohun elo wa ti o ṣe afiwe awọn ẹya ti ẹda ti a rii ni iseda, ti n ṣafihan awọn ohun-ini iyalẹnu. Awọn ohun elo wọnyi ṣe pataki pataki laarin eka awọn ohun elo polymer. Wọn le dahun si awọn iyipada ayika, atunṣe ara ẹni, ati paapaa mimọ ara ẹni.

Diẹ ninu awọn ohun elo polima ọlọgbọn ni awọn abuda ti o farawe awọn ẹya ti ibi. Fun apẹẹrẹ, diẹ ninu awọn hydrogels polymer fa awokose igbekalẹ lati inu matrix extracellular ti a rii ni awọn sẹẹli ti ibi. Awọn hydrogels wọnyi le ni imọran awọn iyipada ọriniinitutu ni agbegbe wọn: nigbati ọriniinitutu ba dinku, wọn ṣe adehun lati dinku isonu omi; ati faagun lati fa ọrinrin nigbati ọriniinitutu pọ si, nitorinaa idahun si awọn ipele ọriniinitutu ayika.

Nipa iwosan ara ẹni, awọn ohun elo polymeric kan ti o ni awọn ifunmọ kemikali pataki tabi awọn microstructures le ṣe atunṣe ara wọn laifọwọyi lẹhin ibajẹ. Fún àpẹrẹ, àwọn polima pẹ̀lú àwọn ìdè covalent ìmúdàgba le ṣe àtúntò àwọn ìdè wọ̀nyí lábẹ́ àwọn ipò pàtó nígbà tí àwọn dojuijako orí ilẹ̀ han, mímú ìbàjẹ́ náà láradá àti mímú ìdúróṣinṣin ohun èlò àti iṣẹ́ padà bọ̀ sípò.

Fun iṣẹ ṣiṣe mimọ ti ara ẹni, awọn ohun elo polymeric kan ṣaṣeyọri eyi nipasẹ awọn ẹya dada pataki tabi awọn iyipada kemikali. Fun apẹẹrẹ, diẹ ninu awọn ohun elo ibori polymeric ṣe ẹya awọn ẹya airi ti o dabi awọn ewe lotus. Microstructure yii ngbanilaaye awọn isun omi lati dagba awọn ilẹkẹ lori oju ohun elo ati yiyi ni iyara, ni igbakanna gbigbe eruku ati eruku, nitorinaa iyọrisi ipa mimọ ara ẹni.

Biodegradable Awọn ohun elo

Ni awujọ ode oni, awọn ipenija ayika le, pẹlu idoti ti o ntẹramọ awọn eto ilolupo. Ninu aaye awọn ohun elo,biodegradable ohun eloti gba akiyesi pataki bi awọn ojutu alagbero, ti n ṣafihan awọn anfani alailẹgbẹ ati iye ohun elo idaran, ni pataki laarin agbegbe awọn ohun elo polymeric.

Ni aaye iṣoogun, awọn ohun elo biodegradable ṣe ipa pataki. Fun apẹẹrẹ, awọn sutures ti a lo fun pipade ọgbẹ nigbagbogbo ni a ṣe lati awọn ohun elo polima ti o le bajẹ. Awọn ohun elo wọnyi ni idinku diẹdiẹ lakoko ilana imularada ọgbẹ, imukuro iwulo fun yiyọ kuro ati idinku aibalẹ alaisan ati awọn ewu ikolu.

Nigbakanna, awọn polima biodegradable ti wa ni lilo lọpọlọpọ ni imọ-ẹrọ ti ara ati awọn eto ifijiṣẹ oogun. Wọn ṣiṣẹ bi awọn scaffolds cellular, pese atilẹyin igbekalẹ fun idagbasoke sẹẹli ati atunṣe àsopọ. Awọn ohun elo wọnyi bajẹ lori akoko laisi fifi awọn iṣẹku silẹ ninu ara, nitorinaa yago fun awọn eewu ilera ti o pọju.

Ni eka iṣakojọpọ, awọn ohun elo biodegradable mu agbara ohun elo nlanla mu. Iṣakojọpọ pilasitik ti aṣa nira lati dinku, ti o yori si idoti funfun ti o tẹsiwaju. Awọn ọja iṣakojọpọ ti a ṣe lati awọn polima biodegradable, gẹgẹbi awọn baagi ṣiṣu ati awọn apoti, dididididi sinu awọn nkan ti ko lewu nipasẹ iṣe makirobia ni awọn agbegbe adayeba lẹhin lilo, idinku idoti itẹramọṣẹ. Fun apẹẹrẹ, awọn ohun elo iṣakojọpọ polylactic acid (PLA) nfunni ni ẹrọ ti o dara ati awọn ohun-ini sisẹ lati pade awọn ibeere apoti ipilẹ lakoko ti o jẹ biodegradable, ṣiṣe wọn ni yiyan pipe.

Nanomaterials

Ni ilọsiwaju ti nlọ lọwọ ti imọ-jinlẹ ohun elo, awọn ohun elo nanomaterials ti farahan bi iwadii ati ibi-itọju ohun elo nitori awọn ohun-ini alailẹgbẹ wọn ati agbara lati ṣe afọwọyi ọrọ ni iwọn airi. Wọn tun mu ipo pataki kan laarin aaye ti awọn ohun elo polymer. Nipa ṣiṣakoso ọrọ ni nanoscale, awọn ohun elo wọnyi ṣafihan awọn ohun-ini iyasọtọ ti o mura lati ṣe awọn ifunni pataki ni oogun, agbara, ati ẹrọ itanna.

Ni aaye iṣoogun, awọn ohun-ini alailẹgbẹ ti awọn nanomaterials ṣafihan awọn aye tuntun fun iwadii aisan ati itọju. Fun apẹẹrẹ, awọn ohun elo nanopolymer kan le jẹ iṣẹ-ṣiṣe bi awọn ọkọ ayọkẹlẹ gbigbe oogun ti a fojusi. Awọn ọkọ ayọkẹlẹ wọnyi gbe awọn oogun ranṣẹ ni deede si awọn sẹẹli ti o ni aarun, ti n mu ipa itọju ailera pọ si lakoko ti o dinku ibaje si awọn ara ilera. Ni afikun, awọn ohun elo nanomaterials ni a lo ni aworan iṣoogun — awọn aṣoju itansan nanoscale, fun apẹẹrẹ, jẹki ijuwe aworan ati deede, ṣe iranlọwọ fun awọn dokita ni iwadii aisan to peye.

Ni eka agbara, awọn nanomaterials bakanna ṣe afihan agbara nla. Mu awọn nanocomposites polima, fun apẹẹrẹ, eyiti o wa ohun elo ni imọ-ẹrọ batiri. Pipọpọ awọn ohun elo nanomaterials le mu iwuwo agbara batiri pọ si ati ṣiṣe idiyele/dasilẹ, nitorinaa imudara iṣẹ ṣiṣe gbogbogbo. Fun awọn sẹẹli oorun, awọn nanomaterials kan le mu imudara imole ati ṣiṣe iyipada pọ si, ti n mu agbara iṣelọpọ agbara ti awọn ẹrọ fọtovoltaic pọ si.

Awọn ohun elo ti awọn nanomaterials tun n pọ si ni iyara ni ẹrọ itanna. Awọn ohun elo polymer Nanoscale jẹ ki iṣelọpọ ti kere, awọn paati itanna ti o ga julọ. Fun apẹẹrẹ, idagbasoke ti nanotransistors ngbanilaaye fun isọpọ nla ati iṣẹ yiyara ni awọn ẹrọ itanna. Ni afikun, awọn nanomaterials dẹrọ ẹda ti ẹrọ itanna to rọ, pade awọn ibeere ti ndagba fun awọn ẹrọ itanna to šee gbe ati ti tẹ.

Ni soki

Ilọsiwaju ti awọn ohun elo wọnyi kii yoo ṣe awakọ imotuntun imọ-ẹrọ nikan ṣugbọn tun funni ni awọn aye tuntun lati koju awọn italaya agbaye ni agbara, agbegbe, ati ilera.