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Neuer Sekundenkleber haftet auf Hydrogel

29.06.2017

Daniela Wirthl und ihre Kollegen von der Johannes Kepler Universität in Linz, Österreich, haben einen neuen Klebstoff entwickelt, der es ermöglicht, harte und weiche Oberflächen einerseits und Hydrogele andererseits fest miteinander zu verbinden. Dies ist zum Beispiel in der Medizin und Robotik sehr nützlich.

Eine neue Art von Klebstoff kann harte und weiche Substanzen mit Hydrogelen verbinden, gallertartigen Materialien, die in Anwendungen von medizinischen Geräten bis hin zu weichen Robotern verwendet werden. Bisher war eine UV-Behandlung erforderlich, und es dauerte bis zu einer Stunde oder länger, bis sich die Oberflächen verbunden hatten.

Eine Gruppe von Experimentalphysikern hat einen neuen Klebstoff erfunden, der aus dem Hauptbestandteil von Sekundenkleber, Cyanacrylat, und einer organischen Verbindung besteht, die in die zu verbindenden Teile eindringt und zu einer starken Verbindung führt, jedoch ohne die charakteristischen spröden Rückstände. Der Nichtlöser verzögert die Aushärtung des Klebstoffs so lange, dass er in jede Schicht eindringt und innerhalb weniger Sekunden eine Verbindung eingeht.

Die Hydrogelbindung kann einer Belastung von bis zu 1 Kilogramm standhalten und sich bis zu 2000 % dehnen, berichten die Autoren. Das sind gute Nachrichten für Wirbelsäulenspezialisten und Roboterfans gleichermaßen – der neue Klebstoff hilft nicht nur beim Bau weicher Roboter, sondern kann auch verwendet werden, um Medikamente durch weiche, durchlässige Pflaster zu verabreichen, die an der Haut haften.

Es könnte Forschern auch helfen, erweiterbare Batterien und E-Skins zu entwickeln, Hydrogel-E-Patches, die mit Sensoren gefüllt sind, um Vitalfunktionen zu messen und mit externen Geräten zu kommunizieren.

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Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Die Bedrohung des Erdmagnetfeldes durch Weltraummüll 01.05.2024

Immer häufiger hören wir von einer Zunahme der Menge an Weltraummüll, der unseren Planeten umgibt. Zu diesem Problem tragen jedoch nicht nur aktive Satelliten und Raumfahrzeuge bei, sondern auch Trümmer alter Missionen. Die wachsende Zahl von Satelliten, die von Unternehmen wie SpaceX gestartet werden, schafft nicht nur Chancen für die Entwicklung des Internets, sondern auch ernsthafte Bedrohungen für die Weltraumsicherheit. Experten richten ihre Aufmerksamkeit nun auf die möglichen Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld. Dr. Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics betont, dass Unternehmen rasch Satellitenkonstellationen aufbauen und die Zahl der Satelliten im nächsten Jahrzehnt auf 100 ansteigen könnte. Die schnelle Entwicklung dieser kosmischen Satellitenarmadas kann zu einer Kontamination der Plasmaumgebung der Erde mit gefährlichen Trümmern und einer Gefahr für die Stabilität der Magnetosphäre führen. Metallabfälle von gebrauchten Raketen können die Ionosphäre und Magnetosphäre stören. Beide Systeme spielen eine Schlüsselrolle beim Schutz und der Erhaltung der Atmosphäre ... >>

Verfestigung von Schüttgütern 30.04.2024

In der Welt der Wissenschaft gibt es viele Geheimnisse, und eines davon ist das seltsame Verhalten von Schüttgütern. Sie verhalten sich möglicherweise wie ein Feststoff, verwandeln sich aber plötzlich in eine fließende Flüssigkeit. Dieses Phänomen hat die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen, und wir könnten der Lösung dieses Rätsels endlich näher kommen. Stellen Sie sich Sand in einer Sanduhr vor. Normalerweise fließt es frei, aber in manchen Fällen bleiben seine Partikel stecken und verwandeln sich von einer Flüssigkeit in einen Feststoff. Dieser Übergang hat wichtige Auswirkungen auf viele Bereiche, von der Arzneimittelproduktion bis zum Bauwesen. Forscher aus den USA haben versucht, dieses Phänomen zu beschreiben und seinem Verständnis näher zu kommen. In der Studie führten die Wissenschaftler Simulationen im Labor mit Daten aus Beuteln mit Polystyrolkügelchen durch. Sie fanden heraus, dass die Schwingungen innerhalb dieser Sätze bestimmte Frequenzen hatten, was bedeutete, dass sich nur bestimmte Arten von Schwingungen durch das Material ausbreiten konnten. Erhalten ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

MAX20343/MAX20344-Konverter 15.07.2021

Maxim Integrated hat die Produktion der neuen Schaltspannungsregler MAX20343/MAX20344 für den Einsatz in kompakten, tragbaren batteriebetriebenen Geräten gemeistert. Der MAX20343/MAX20344 ist eine vollständig integrierte Lösung, die einen Controller und Leistungstransistoren in einem einzigen Gehäuse kombiniert, das Lasten bis zu 1 A bei 3,5 V Ausgang treiben kann.

Der Leistungsteil der MAX20343/MAX20344-Mikroschaltungen basiert auf einer nicht invertierenden Buck-Boost-Schaltung, die es ermöglicht, sie mit primären Energiequellen zu verwenden, deren Spannung entweder höher oder niedriger als die erforderliche Ausgangsspannung sein kann. Gleichzeitig wurde besonderes Augenmerk auf die Funktionsweise der Mikroschaltung in Fällen gelegt, in denen die Eingangsspannung ungefähr gleich der Ausgangsspannung ist: Dank des einzigartigen Transistorschaltalgorithmus in diesen Modi konnten plötzliche Spannungsschwankungen an der Last vermieden werden und den Pegel elektromagnetischer Interferenzen reduzieren.

Die Hauptvorteile des MAX20343/MAX20344 sind ein hoher Wirkungsgrad (bereitgestellt durch eine flexible Leistungsteilkonfiguration und einen adaptiven Leistungsschaltalgorithmus), ein extrem niedriger interner Stromverbrauch, der bei 3,5 µA im Betrieb beginnt und im Standby-Modus auf 0,3 µA abfällt, kleine Pegel von Welligkeit der Ausgangsspannung und elektromagnetische Störungen. Die Kombination dieser Vorteile macht den MAX20343/MAX20344 ideal für medizinische Anwendungen, wie z. B. tragbare Photoplethysmographen, deren Messgenauigkeit direkt von den Welligkeits- und Rauschpegeln in den Stromversorgungskreisen des optischen Messsystems abhängt.

Die hohe Reaktionsgeschwindigkeit auf transiente Prozesse, einschließlich starker Schwankungen der Eingangsspannung, ermöglicht es, diese Mikroschaltkreise zur Stromversorgung von Geräten mit stark wechselnder Last zu verwenden, beispielsweise drahtlose Sensoren intelligenter automatisierter Systeme, die LPWAN-Netzwerke verwenden. In solchen Anwendungen werden häufig primäre Stromversorgungen mit niedriger Leistungsdichte in Verbindung mit Superkondensatoren verwendet. In diesem Fall können Sie durch die Fähigkeit, mit einer Eingangsspannung von 1,9 V zu arbeiten, die installierte Leistung des Superkondensators maximieren und die Batterielebensdauer verlängern.

Ein weiteres Einsatzgebiet für die MAX20343/MAX20344 Chips sind die Truly Wireless Stereo Bluetooth Kopfhörer. Bei einem großen Spannungsunterschied zwischen den Batterien des Gehäuses und den Kopfhörern beginnen sich letztere aufgrund einer Verringerung der Effizienz der integrierten Ladegeräte aufzuwärmen, was bei der Verwendung zu Unbehagen führen kann und zu einer begrenzten Verschwendung führt Menge an Batterieleistung im Gehäuse. In diesem Fall reduziert die Verwendung von MAX20343/MAX20344-Chips die an die Kopfhörerladegeräte gelieferte Spannung, was zu einer geringeren Erwärmung ihrer Gehäuse und einer rationelleren Nutzung der Batterieleistung des Gehäuses führt.

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