バタフライインスパイア4Dプリンティング技術が精密なマイクロ・ナノ変形を実現 (Butterfly-inspired 4D Printing of Smart Hydrogels Enables Precise Micro-nano Deformation)

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2025-03-04 中国科学院 (CAS)

中国科学院の研究者は、SDGSAT-1衛星を用いて南シナ海の石油・ガスプラットフォームにおけるガスフレアリング活動を監視する手法を開発した。Glimmer Imager(GLI)とThermal Infrared Spectrometer(TIS)を組み合わせ、可視光と熱画像を活用してプラットフォームの運用状況を詳細にマッピング。特にGLIのRGBバンドを用いた新たなアルゴリズムにより、ガスフレアを視覚化し、TISで熱異常を検出した。研究により113のプラットフォームが特定され、この手法は産業的熱源の検出に有効であることを示した。本研究は気候変動対策(SDG 13)や海洋環境保全(SDG 14)に貢献し、2030年までのフレアリングゼロの目標達成に寄与する。

<関連情報>

蝶に触発されたハイドロゲル構造の4Dプリント: 多形モーフィングのためのシンプルな戦略 4D Printed Butterfly-Inspired Hydrogel Structures: Simple Strategies for Multiform Morphing

Jianchen Zheng,Haibo Yu,Jingang Wang,Yuzhao Zhang,Hongji Guo,Ye Qiu,Xiaoduo Wang,Lianqing Liu,and Wen Jung Li
ACS Materials Letters  Published February 17, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.4c02589

Abstract

バタフライインスパイア4Dプリンティング技術が精密なマイクロ・ナノ変形を実現 (Butterfly-inspired 4D Printing of Smart Hydrogels Enables Precise Micro-nano Deformation)

4D printing enables three-dimensional structures to respond dynamically to external stimuli, significantly expanding their functional potential. While most hydrogel-based 4D printing using femtosecond laser two-photon polymerization focuses on material functionalization and structural design, little attention has been given to achieving intelligent deformation by modifying the scanning strategy. Inspired by the layered architecture of butterfly wings, we introduce a novel approach to fabricate diverse convoluted deformation structures. By combining morphological and mechanical property analysis with a two-photon one-step 4D printing strategy, we demonstrate precise control over deformation behavior. Furthermore, we showcase the ability to fabricate customized deformation structures on demand employed for actuation and sensing by adjusting scanning methods. This simple and flexible one-step 4D printing method represents a significant advancement in micro- and nanoscale sensing and fabrication, offering new possibilities for responsive hydrogel systems.

1603情報システム・データ工学
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