第一个生物降解,Plant-Inspired版本创建的维可牢

研究小组协调IIT Mazzolai在芭芭拉-史犬di Tecnologia(意大利理工学院)创建的第一个原型柔软、可生物降解和可溶性维可牢micro-hook结构的启发,树叶“catchweed”植物(Galium aparine),用于设备的监控和维护环境和精准农业。项目,发表在国际期刊通讯材料,显示了人工micro-hooks可以应用于一系列的设备,当植物叶片,作为一种临时的石膏,将有益的物质释放到工厂的血管系统,或者作为智能剪辑,无线通信农作物的健康状况的信息。

研究资助了美国国家地理学会的支持,和欧洲的一部分GrowBot项目致力于建立新的机器人受到攀缘植物和Mazzolai协调员。

攀爬植物Galium aparine,俗称“catchweed”,已经逐步形成了一种特殊的寄生锚定机制,允许它通过micro-hooks爬过其他植物的叶子。这些钩子允许它锚定到其他植物的表面生长,利用物理的支持。

这些天然的理工学院的研究人员研究了结构micro-hooks从形态学和生物力学的角度以人工繁殖特征。钩子是用高分辨率的3 d打印机,使用一系列高度耐药的材料和特点,可以适应相关的应用程序,例如益寿糖制成的光敏或可生物降解材料,富硫物质。

”我们的研究总是通过观察自然,开始寻求复制策略通过low-environmental-impact受雇于生物机器人技术”,副主任芭芭拉Mazzolai发表评论,机器人在IIT的IIT Bioinspired软机器人实验室。”这一最新研究项目中,我们进一步证明,就可以创建创新的解决方案,不仅有监控的目的我们这个星球的健康,特别是植物,但这样做却不会改变它”。

micro-hook结构检测其锚固能力和已被证明能够坚定的附加一系列植物物种。这种形式的维可牢的基础上,研究人员想出了一个精密的设备使用农业和环境保护。

一个初始应用程序设计穿透植物表皮几乎没有侵入性的方式,允许植物监测和治疗。通过附加到工厂,益寿糖micro-hooks与叶的血管系统,可以连接益寿糖溶解,溶解在里面。这个应用程序允许micro-hooks作为石膏可以局部释放有益物质,医药、农药、杀菌剂在叶子,优化自然资源的使用和减少农药的过度使用,从而保护生态系统。此外,一旦应用,石膏溶解,从而避免浪费的创建。

“这些micro-hooks多才多艺,让我们创建一个范围的应用程序,以及申请专利”,伊莎贝拉·解释说,研究人员在Mazzolai Genoa-based IIT的团队,和项目的主要作者。”这种形式的锚定可以利用原位监测植物的小气候,如温度、湿度和光线,或控制释放的分子进入植物的维管系统”。

特别是,钩子印有使用光敏树脂与电子和组装在一起光传感器,温度和湿度在一个统一的系统,创建智能剪辑的无线监测装置通过两边的叶子。最后,再一次相同的结构的基础上,研究人员想出了一个microrobotic系统能够使用在树叶表面的微步移动。

参考
F·我地中海,Mondini, et al .形似植物钩微型机器在树叶的传感和交付。Commun板牙。2021;2 (1):1 - 11。doi:10.1038 / s43246 - 021 - 00208 - 0

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