Tecnologia Científica

A inovação transforma a arquitetura da teia de aranha em tecnologia de imagem 3-D
Os pesquisadores usaram alguns recursos arquitetônicos de teias de aranha para desenvolver a tecnologia. As teias de aranha normalmente fornecem excelente adaptabilidade mecânica e tolerância a danos contra, como tempestades.
Por Purdue University - 21/10/2020


Um desenho fractal inspirado em teia de aranha é usado para fotodetecção 3D hemisférica para replicar o sistema de visão dos artrópodes. Crédito: Sena Huh / Purdue University

Os inovadores da Purdue University estão pegando dicas da natureza para desenvolver fotodetectores 3-D para imagens biomédicas.

Os pesquisadores do Purdue usaram alguns recursos arquitetônicos de teias de aranha para desenvolver a tecnologia. As teias de aranha normalmente fornecem excelente adaptabilidade mecânica e tolerância a danos contra várias cargas mecânicas, como tempestades.

"Empregamos o design fractal exclusivo de uma teia de aranha para o desenvolvimento de eletrônicos deformáveis ​​e confiáveis ​​que podem interagir perfeitamente com qualquer superfície curvilínea 3-D", disse Chi Hwan Lee, professor assistente de engenharia biomédica e engenharia mecânica da Purdue . "Por exemplo, demonstramos uma matriz fotodetectora hemisférica, ou em forma de cúpula, que pode detectar a direção e a intensidade da luz incidente ao mesmo tempo, como o sistema de visão de artrópodes como insetos e crustáceos."

A tecnologia Purdue usa a arquitetura estrutural de uma teia de aranha que exibe um padrão repetitivo. Este trabalho é apoiado pela National Science Foundation (NSF; CMMI-1928784) e o Air Force Research Laboratory (AFRL; S-114-054-002). É publicado em Materiais Avançados .

Lee disse que isso fornece recursos exclusivos para distribuir a tensão induzida externamente ao longo dos fios de acordo com a proporção efetiva das dimensões espiral e radial e fornece maior extensibilidade para melhor dissipar a força sob o alongamento. Lee disse que também pode tolerar pequenos cortes nos fios enquanto mantém a resistência geral e a função de toda a arquitetura da web.

"As arquiteturas optoeletrônicas 3-D resultantes são particularmente atraentes para sistemas de fotodetecção que requerem um grande campo de visão e anti-reflexo de grande angular, o que será útil para muitos fins de imagem biomédica e militar", disse Muhammad Ashraful Alam, o Jai N. Gupta Professor de Engenharia Elétrica e de Computação.

Alam disse que o trabalho estabelece uma tecnologia de plataforma que pode integrar um web design fractal com sensores e eletrônicos hemisféricos em nível de sistema, oferecendo assim vários adaptabilidade mecânica excelente e tolerância a danos contra várias cargas mecânicas.

"A técnica de montagem apresentada neste trabalho permite a implantação de eletrônicos 2-D deformáveis ​​em arquiteturas 3-D, o que pode prenunciar novas oportunidades para melhor avançar no campo dos dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos 3-D", disse Lee.

 

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