Inovasi ini mengubah arsitektur Laba-laba Web menjadi Teknologi Pencitraan Biomedis 3D

Desain fraktal yang terinspirasi laba-laba digunakan untuk fotodeteksi hemispherical 3D untuk meniru sistem penglihatan artropoda. Kredit: Universitas Sena Huh / Purdue

Inovator Purdue University sedang mengambil langkah dari alam untuk mengembangkan detektor foto 3D untuk pencitraan biomedis.

Peneliti Purdue telah menggunakan beberapa fitur arsitektural dari laba-laba untuk mengembangkan teknologi. Jaring laba-laba biasanya memberikan kemampuan beradaptasi mekanis yang sangat baik dan toleransi kerusakan terhadap berbagai beban mekanis seperti badai.

“Kami menerapkan desain fraktal unik dari jaring laba-laba untuk pengembangan elektronik yang dapat dideformasi dan dapat diandalkan yang dapat berinteraksi dengan mulus dengan permukaan lengkung 3D apa pun,” kata Chi Hwan Lee, asisten profesor teknik biomedis dan mesin Purdue. “Sebagai contoh, kami mendemonstrasikan susunan fotodetektor setengah bola, atau berbentuk kubah yang dapat mendeteksi arah dan intensitas cahaya yang datang pada saat yang sama, seperti sistem penglihatan artropoda seperti serangga dan krustasea. “

Teknologi Purdue menggunakan arsitektur struktural jaring laba-laba yang menunjukkan pola berulang. Pekerjaan ini didukung oleh National Science Foundation (NSF; CMMI-1928784) dan Air Force Research Laboratory (AFRL; S-114-054-002). Itu diterbitkan di Material Lanjutan.

Lee mengatakan ini memberikan kemampuan unik untuk mendistribusikan tegangan yang diinduksi secara eksternal di semua kabel sesuai dengan rasio efektif dimensi spiral dan radial dan memberikan ekstensibilitas yang lebih besar untuk menghilangkan gaya yang lebih baik di bawah tegangan. Lee mengatakan dia juga dapat mentolerir potongan benang yang lebih kecil sambil mempertahankan kekuatan dan fungsi keseluruhan dari arsitektur web secara keseluruhan.

“Arsitektur optoelektronik 3D yang dihasilkan sangat menarik untuk sistem fotodeteksi yang membutuhkan bidang pandang yang luas dan anti-pantulan sudut lebar, yang akan berguna untuk banyak tujuan pencitraan biomedis dan militer,” kata Muhammad Ashraful Alam, Profesor Jai N Gupta Teknik Elektro dan Komputer.

Alam mengatakan pekerjaan itu membangun teknologi platform yang dapat mengintegrasikan desain web fraktal dengan elektronik tingkat sistem dan sensor hemispherical, sehingga menawarkan kemampuan beradaptasi mekanis yang sangat baik dan toleransi kerusakan terhadap berbagai beban mekanis. .

“Teknik perakitan yang disajikan dalam karya ini memungkinkan distribusi elektronik 2D yang dapat dideformasi dalam arsitektur 3D, yang dapat memberi pertanda peluang baru untuk memajukan bidang perangkat elektronik dan optoelektronik 3D dengan lebih baik,” kata Lee.

Referensi: “Desain Web Fraktal dari Array Fotodetektor Hemispherical dengan Komposit Hibrid Grafena yang Peka Pewarna Organik” oleh Eun Kwang Lee, Ratul Kumar Baruah, Jung Woo Leem, Taman Woohyun, Kim Bong Hoon, Urbas Agustinus, Zahyun Ku, Young L. Kim, Muhammad Ashraful Alam dan Chi Hwan Lee, 12 Oktober 2020, Material Lanjutan.
DOI: 10.1002 / adma.202004456

Tim tersebut bekerja sama dengan Kantor Pemasaran Teknologi dari Purdue Research Foundation untuk mendapatkan paten atas teknologi tersebut.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.