Создаются математические модели для продвижения умных полимерных материалов

13:30, Июнь 7, 2024 Гвидо Кустерс создал математические модели, которые помогут в разработке «умных» полимеров, и защитил докторскую степень. защитил диссертацию с отличием на факультете прикладной физики и естественнонаучного образования Технологического университета Эйндховена 29 мая. «Вполне вероятно, что вы сегодня уже использовали один или несколько умных полимеров», — говорит Кастерс. «Как гель для волос. Он мягкий и податливый, когда вы выдавливаете его из тюбика, но как только он попадает в волосы, он становится твердым, поэтому ваша прическа будет оставаться на месте до конца дня. Эти материалы по своей сути мягкие, что очень важно. знакомо по таким вещам, как резинки, зубная паста и любая пластиковая упаковка». Кастерс объясняет, что мягкие материалы часто имеют однозначную функцию. Например, пластиковая упаковка отделяет продукт от его окружения. Но именно та легкость, с которой эти материалы могут менять форму, делает их очень подходящими для более сложных функций, в которых им, например, необходимо адаптироваться к изменениям в окружающей среде. «Такие материалы называются мягкими отзывчивыми материалами», — говорит Кастерс, и именно это он провел последние четыре года, тщательно исследуя. Доступный метод Вместо того чтобы проводить часы в лаборатории, Кастерс в основном работал на своем ноутбуке. У него была четкая миссия: он хотел сделать разработку умных полимеров более эффективной с помощью математических моделей. Но разве проведение экспериментов не учит нас большему? «Если бы это было так легко сделать в лаборатории, мы бы это сделали», — подчеркивает Кастерс. «Мы часто имеем дело с очень ценными материалами и длительными испытаниями. Невозможно опробовать что-то быстро. Особенно когда речь идет об оптимизации умных полимеров, расчетная модель обеспечит более быстрое представление о том, как материал может быть улучшена.» Он не первый, кто пытается внедрить умные полимеры в модель, говорит Кастерс. И все же его подход уникален, отчасти потому, что его проект является частью крупного исследовательского консорциума Soft Advanced Materials. Это предполагает совместную работу нескольких университетов и исследовательских институтов, а также нескольких промышленных партнеров. «В более ранних моделях использовались гораздо более сложные механизмы в численном виде. Это делает его очень точным, но требует каждый раз выполнения новых сложных расчетов. Наш новый метод моделирования гораздо более доступен, а также применим в целом. Это означает, что его также легче использовать в промышленности». Удобрение гранулированное Кастерс тянется к маленькой сумке, лежащей на его столе рядом с объемистой диссертацией. «Одно дело создать модель, но я также хотел показать, что эту модель можно использовать для очень многих умных полимеров. От относительно простых полимерных материалов до более биологических структур. Я действительно исследовал широкий спектр». Кастерс открыл пакет и достал несколько маленьких гранул. «Партнер по сотрудничеству Corbion производит гранулы мочевины, которые используются в крупномасштабном сельском хозяйстве. Обычно питательные вещества высвобождаются одновременно, но постепенное высвобождение было бы гораздо более желательным для растений и окружающей среды. Этого можно достичь, покрыв гранулы умный полимер». Идея звучит просто, говорит он. «Во влажной среде полимерный слой расширяется, делая его пористым. Это позволяет питательным веществам растворяться в воде и высвобождаться. Но большая проблема состоит в том, чтобы адаптировать профиль высвобождения этих полимерных слоев к потребностям сельскохозяйственных культур. А для этого нам нужно лучше понимать поведение полимерного покрытия». Модель Кастерса предоставила необходимые сведения. «Гранулы удобрений должны выделять питательные вещества в течение всего растительного цикла, который составляет как минимум шесть месяцев. Это значит, что практические эксперименты отнимают очень много времени. Мы проанализировали, какие механизмы важны для высвобождения. Толщина покрытия , как вода течет по каналам, насколько кристаллическим является полимер, который мы используем. Моя модель позволяет модифицировать полимерное покрытие и сразу увидеть, как изменится высвобождение». Пышные мозги Кастерс вложил в свою модель гораздо больше, чем просто гранулы мочевины. «Меня вдохновили умные полимеры, которые разрабатываются исследовательской группой CEC «Функциональные материалы и устройства, реагирующие на стимулы», такие как вибрирующее покрытие, которое может самостоятельно очищать солнечные элементы или, возможно, даже марсоход. Какой именно механизм стоит за этим? ? И как мы можем заранее запрограммировать определенные движения?» Он провел четыре года в Гарварде, чтобы внести свой вклад в создание нового материала на основе биологических тканей. Или миниатюрный мозг — проект, с которым он впервые познакомился благодаря связям, которые он установил во время магистерской стажировки в Оксфордском университете. «Край искусственного мини-мозга на чипе с течением времени становится все более морщинистым. Эти морщины имеют решающее значение для правильного функционирования нашего изогнутого мозга. Генетическое заболевание — лиссэнцефалия, что буквально означает «гладкий мозг», — может уменьшить морщины, которые может привести к психическим нарушениям. Мы хотели бы использовать нашу модель, чтобы получить представление о морщинах мозга, возможно, даже использовать ее для диагностики такого рода нарушений на ранней стадии». Однако он подчеркивает: «Я говорю о далеком будущем». То, что в его диссертации описывается якобы широкий спектр приложений, «определенно имеет веские причины», говорит Кастерс. «Мы продемонстрировали, что вы можете использовать относительно общий подход для описания большого количества мягких адаптивных материалов. И, что не менее важно, вы можете впоследствии сделать из этого полезные выводы. Итак, для тех, кто задается вопросом, почему мы моделируем вещи, это сила нашей модели»....

Читать полный текст на android-robot.com

Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Hardware

Создаются алгоритмы, вдохновленные квантовыми вычислениями, для моделирования полимерных материалов Появление квантовых вычислений открывает ранее невообразимые перспективы для решения проблем, которые считались недоступными для обычных компьютеров: от криптографии и фармакологии до физических и химических свойств молекул и материалов. Однако вычислительные возможности современных кванто …

Hardware 20:20, Октябрь 30, 2023 | android-robot.com

Новые горизонты робототехники: роботы будущего создаются из мягких материалов Виртуальные роботы часто используются для тестирования алгоритмов и программного обеспечения перед физической реализацией. Это позволяет сэкономить время и ресурсы на создание и тестирование физических прототипов. Многие успели заметить, как далеко шагнула робототехника. Они стали незамени …

Наука и Технологии 03:50, Май 30, 2023 | hi-news.ru

Стильные и защищенные — скидки на крутые модели умных часов KOSPET Большие скидки на защищенные умные часы от KOSPET будут доступны в ограниченный период на AliExpress. Расскажем о характеристиках устройств, стоимости и условиях акции. Защищенные умные часы KOSPET Tank T3 Ultra и KOSPET Tank M3 Ultra Две модели умных часов с повышенной защитой Tank T3 Ult …

Наука и Технологии 08:00, Март 24, 2024 | androidlime.ru

Что нужно для продвижения онлайн-магазина Грамотное SEO-продвижение – залог успешной раскрутки любого сайта, и интернет-магазин не исключение. Если вы хотите работать успешно и достигать максимальных результатов, заказывайте качественные услуги SEO в Ташкенте. Они помогут вам выйти на шаг вперед конкурентов, заявить о себе и зараб …

Наука и Технологии 15:00, Ноябрь 18, 2023 | igeek.ru

Технологии в основе умных городов Концепция "умного города" — это не просто модный термин, а результат долгосрочной работы многих специалистов, научных исследований и внедрения передовых технологий. Создание умного города основывается на совокупности технологий, которые помогают оптимизировать городскую инфраструктуру, пов …

Наука 21:20, Сентябрь 4, 2023 | versiya.info

В будущем возможна регенерация костей с помощью полимерных наноботов Существует ли «волшебная пуля» в регенеративной медицине? Исследователи давно хотели разработать передовую генную терапию, которая регенерирует ткани, поврежденные болезнью или травмой. Это желание может сбыться теперь, когда исследовательская группа разработала терапию доставки полимерных …

Hardware 07:20, Март 25, 2023 | android-robot.com

Используются звуковые волны для продвижения микроробота по узким трубам Команда инженеров-роботов и акустиков из Института робототехники и интеллектуальных систем Цюриха и Института теоретической физики Центра мягких нанонаук Вестфальского университета Вильгельма в Мюнстере разработала микроробота, который может перемещаться по узким трубкам с помощью звуковых …

Наука и Технологии 04:20, Сентябрь 23, 2023 | android-robot.com

Методика тестирования материалов может повысить безопасность путешественников Те Уаре Вананга или Вайтаха | Профессор инженерии гражданских и природных ресурсов Университета Кентербери (Калифорния) Дерек Уорнер вместе со своими партнерами по исследованиям разработал метод более быстрого и дешевого испытания на усталость материалов в автомобилях, кораблях и самолетах …

Hardware 15:30, Июнь 16, 2024 | android-robot.com

Беспилотная лаборатория ускоряет процесс обнаружения материалов с несколькими приложениями У исследователей есть новый научный инструмент под названием Polybot, сочетающий мощь искусственного интеллекта с робототехникой. Потенциальные области применения включают ускорение открытия носимых биомедицинских устройств, материалов для более качественных батарей и многое другое. Соврем …

Наука и Технологии 20:10, Май 9, 2023 | android-robot.com

Создаются сенсорные роботы, имитирующие кожу Ученые Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл создали инновационных мягких роботов, оснащенных электронной кожей и искусственными мышцами, которые позволяют им чувствовать окружающую среду и адаптировать свои движения в режиме реального времени, говорится в статье под названием «Skin- …

Hardware 03:10, Июнь 12, 2024 | android-robot.com

Создаются перепрограммируемые материалы, которые избирательно самособираются В то время как автоматизированное производство сегодня распространено повсеместно, когда-то оно было зарождающейся областью, созданной такими изобретателями, как Оливер Эванс, которому приписывают создание первого полностью автоматизированного промышленного процесса на мельнице, которую он …

Hardware 19:23, Октябрь 23, 2022 | android-robot.com

Для педагогов и учащихся на Брянщине создаются комфортные условия От педагогов Брянской области зависит, какие знания получат школьники, а задача власти – создать достойные и комфортные условия для педагогов и учеников. В регионе строятся новые и капитально ремонтируются уже существующие образовательные учреждения, которые оснащаются современным учебным …

Новости 06:50, Август 30, 2023 | bug32.ru

Виртуальная лаборатория открывает возможности машинного обучения для понимания многообещающего класса квантовых материалов Томас Эдисон испытал сотни материалов и тысячи раз потерпел неудачу, прежде чем обнаружил, что карбонизированная хлопковая нить долго и ярко горит в лампе накаливания. Эксперименты часто требуют много времени (команда Эдисона потратила 14 месяцев) и дорого (выигрышная комбинация стоила око …

Hardware 05:10, Июнь 25, 2023 | android-robot.com

Создаются алюминиевые сплавы аддитивного производства для космических оптических приборов Когда Заку Посту предложили провести исследование по разработке основы для аддитивного производства (в просторечии называемого 3D-печатью) нового космического прибора для обнаружения загрязнения воздуха, это была возможность, которую он не мог упустить. Инженер по материалам Лаборатории пр …

Hardware 13:40, Март 26, 2024 | android-robot.com

Создаются магнитные мягкие роботов с использованием процессов на основе волокон и однонаправленных магнитных полей Группа ученых-материаловедов и инженеров-электронщиков из Массачусетского технологического института разработала способ создания мягких магнитных роботов путем объединения систем изготовления на основе волокна с методами механического и магнитного программирования для обеспечения движения …

Hardware 12:00, Июнь 25, 2023 | android-robot.com

Рой микророботов самоорганизуется в различные модели Исследовательское сотрудничество между Корнеллом и Институтом интеллектуальных систем Макса Планка позволило найти эффективный способ расширить коллективное поведение роящихся микророботов: смешивание разных размеров микронных роботов позволяет им самоорганизовываться в разнообразные модел …

Наука и Технологии 20:40, Июнь 11, 2023 | android-robot.com

Все модели смартфонов Samsung получат One UI 7 на Android 15 На данный момент Samsung разрабатывает бета-версию своего интерфейса One UI 7 на базе Android 15, финальная версия которого выйдет к концу текущего года. Официальный список поддерживаемых устройств не будет опубликован до тех пор, пока Android 15 и One UI 7 не будут выпущены хотя бы для од …

Гаджеты 08:00, Август 27, 2024 | mobidevices.com

Бесплатный курс по модели Po3 из 5 видео уроков Сегодня представляю вам Бесплатный курс по модели Po3 из 5 видео уроков. Её еще называют: Power of Three / Power of 3 / модель AMD / pattern AMD. Уже давно решил, что начну публиковать краткие обзоры по модели Po3 в телеграмм канале — https://t.me/strategy4you ➜, и чтоб их все понима …

Forex 05:40, Февраль 17, 2024 | strategy4you.ru

Hisense выпустила новые модели стиральных машин Компания Hisense постоянно обновляет и улучшает свою технику, внедряя полезные технологии и функции, которые отвечают требованиям современного человека. И теперь российским пользователям доступны передовые стиральные машины премиум-класса серии 3S с комплексом интеллектуальных опций. В лин …

Наука и Технологии 01:50, Июнь 28, 2023 | digimedia.ru

Топ-6 подарков для геймера к Новому году: категории и модели Чем лучше вы знаете предпочтения человека, тем проще угодить с подарком. Если ваш знакомый любит компьютерные игры, можно задуматься над апгрейдом его техники. Конечно, ноутбук или монитор покупать не стоит — дорого и не факт, что угадаете с моделью. А вот с периферией проще: как минимум б …

Наука и Технологии 00:30, Декабрь 22, 2023 | ichip.ru

Digma представила четыре модели беспроводных наушников Компания Digma презентовала на российском рынке сразу четыре модели накладных беспроводных наушников: BT-15, BT-16, BT-17 и BT-18. Они представляют возможность подключения через Bluetooth или посредством кабеля, что дает возможность совместимости с широким спектром устройств. Наушники осна …

Наука и Технологии 12:30, Ноябрь 12, 2023 | itzine.ru

Модульные блок контейнеры от компании БК-РЕСУРС: как выбрать, современные модели Блок-контейнеры представляют собой простые и функциональные строения, служащие для организации комфортного пространства на разных объектах. Эти быстровозводимые помещения могут использоваться на дачных участках, промышленных предприятиях и стройплощадках. Купить модульные блок контейнеры в …

Новости 04:10, Апрель 24, 2023 | gorodbryansk.info

В линейке Apple AirPods 2024 года могут появиться новые модели В этом году линейка аудиоустройств Apple расширяется, предлагая больше выбора и функций покупателям нефлагманских наушников. Так утверждает Марк Гурман из Bloomberg , который утверждает, что Apple готовит вариант AirPods начального и среднего уровня под названиями проектов B768(E) и B768(M …

Hardware 05:30, Март 23, 2024 | android-robot.com

Тайна китайского кладбища электромобилей: новые модели тоже попали в плен? Китайские автопроизводители оказались в центре внимания после появления информации о массовом перепроизводстве электромобилей с целью получения государственных субсидий и увеличения продаж. Это открыло дискуссию вокруг кладбища электромобилей в Китае, которое стало местом уединения для тыс …

Наука и Технологии 17:40, Август 16, 2023 | api.follow.it

Новое программное обеспечение с открытым исходным кодом делает модели ИИ легче и экологичнее Искусственный интеллект (ИИ) стал незаменимым компонентом анализа микроскопических данных. Однако, хотя модели ИИ становятся все лучше и сложнее, вычислительная мощность и связанное с ней энергопотребление также растут. Поэтому исследователи из Института аналитических исследований имени Ле …

Интернет и Игры 06:40, Февраль 11, 2024 | android-robot.com

Политолог Саймон Ципис: У Киева нет оснований ждать от США гарантий безопасности по «израильской модели» У Украины нет научной, технологической, кадровой и экономической базы для партнерства с США на уровне Израиля, сказал газете ВЗГЛЯД израильский политолог Саймон Ципис. Ранее президент Украины Владимир Зеленский заверил, что США предоставят Киеву гарантии безопасности по «израильской модели …

Новости 02:00, Август 29, 2023 | vz.ru

Apple нарушила 12-летнюю традицию – в 2023 году не вышло ни одной новой модели iPad iPad был основным продуктом Apple с момента его дебюта в 2010 году, и каждый год выпускалась как минимум одна новая модель. В последнее время технологический гигант выпускает четыре новые модели iPad в год. Однако в 2023 году производитель не выпустил ни одного планшета. Последние модели i …

Гаджеты 11:10, Январь 3, 2024 | mobidevices.com

Microsoft представила бизнес-модели Surface Pro 10 и Surface Laptop 6 Как и ожидалось, на сегодняшнем мероприятии Microsoft представила Surface Pro 10 и Surface Laptop 6, правда только в версиях для бизнеса. Дизайн новинок не изменился по сравнению с предыдущим поколением, но улучшений всё же достаточно много. Оба устройства уже доступны для заказа в Microso …

Интернет и Игры 04:20, Март 22, 2024 | thecommunity.ru

АВТОДОМ Ducati и АВТОДОМ Benelli представили новые модели мотоциклов на фестивале Bikers Brothers Festival 2023 АВТОДОМ Ducati и АВТОДОМ Benelli выступили партнерами ежегодного XII мотофестиваля Bikers Brothers Festival, который состоялся 18-19 августа. Мероприятие прошло в Домодедовском городском округе на территории оздоровительного комплекса «Бор». Гостей двенадцатого мотофестиваля ожидала насыще …

Наука и Технологии 23:20, Сентябрь 1, 2023 | digimedia.ru