Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  biomimetics
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy przedstawiono metody biomimetyczne otrzymywania materiałów. Przedstawiono dwa przykłady otrzymania materiałów o potencjalnym zastosowaniu w implantologii z wykorzystaniem metod hydrotermalnych oraz pirolizy i infiltracji. Jako prekursory zastosowano muszle mięczaków oraz różne gatunki drzew. Wykonano badania dyfraktometryczne oraz analizy mikroskopowe. Stwierdzono, że możliwe jest uzyskanie materiałów ceramicznych o oczekiwanej strukturze metodami biomimetycznymi.
EN
This paper presents the biomimetic methods of the obtaining materials. Two examples of the obtaining materials with the use of hydrothermal and pyrolysis and infiltration methods, with possibility to implants application, was showed. As a precursor the shells of shellfish and different type of wood was used. The X-ray and microscopic analysis were carried out. It was found that is possible to obtain the ceramic material with required structure by biomimetic methods.
PL
W artykule przedstawiono proces projektowania bionicznej protezy kończyny górnej sterowanej za pomocą sygnałów elektromiograficznych. Praca ma charakter projektowy. Określono wstępne założenia oraz wymagania do projektu, stworzono schematy ideowe oraz modele ruchu poszczególnych elementów obiektu, w wyniku czego otrzymano projekt koncepcyjny protezy. Zastosowanie sterowania za pomocą sygnałów elektromiograficznych daje użytkownikowi pełną i intuicyjną kontrolę nad protezą.
EN
The article presents design process of bionic upper limb prosthesis controlled with electromyographic signals. The conceptual design contains preliminary assumptions and requirements, schematic and block diagrams and models of specific elements of prosthesis. Use of electromyographic signals gives user intuitive and full prosthesis control.
EN
In this paper we describe the construction of an apparatus for a method of unidirectional freeze-casting of ceramic suspensions. The cooling system is based on a cascade system with Peltier modules. The compositions of the suspensions were elaborated in two different systems of the superplasticizer (dispersing agent)/binder additives. Applying the freeze-casting method, zirconium dioxide powder (stabilized with 3% at. of yttrium oxide) was used to fabricate the ceramic matrices, which were then vacuum-infiltrated with a commercially available epoxy resin EpoFix (Struers). SEM microphotographs showed that the porous ceramic materials of a layered structure had been obtained. These layers were arranged into domains of different orientations in relation to each other, while in the domains the layers were arranged in parallel to each other. A mechanism of the processes occurring during freezing the ceramic suspensions was described on the basis of the SEM images of the cross-sections of the produced samples. We observed the key-effect of the additives (superplasticizer, binder) on the microstructure of the samples. That influence can be explained by a change in the freezing mechanism or a change in the ice crystal structure in a system containing those additives.
PL
W ramach przedstawionej pracy opisana została budowa urządzenia służącego do jednokierunkowego wymrażania zawiesin ceramicznych metodą freeze-casting. Układ chłodzenia opiera się na systemie kaskadowym, w którym wykorzystywane są moduły Peltiera. opracowane zostały składy zawiesin w dwóch różnych układach dodatków upłynniacz/spoiwo. metodą freeze-casting, z proszku dwutlenku cyrkonu (stabilizowanego 3% molowo tlenkiem itru) wykonane zostały matryce ceramiczne, które następnie infiltrowano próżniowo za pomocą handlowo dostępnej żywicy epoksydowej EpoFix (struers). mikrofotografie sEm pokazały, iż wytworzone zostały porowate materiały ceramiczne o charakterze warstwowym. Warstwy te ułożone są w domeny o różnej orientacji względem siebie. W domenach z kolei warstwy ułożone są względem siebie równolegle. Na podstawie mikrofotografii z przekroju poprzecznego wytworzonych próbek opisano mechanizm zachodzący podczas wymrażania zawiesin ceramicznych. zaobserwowano kluczowy wpływ dodatków (upłynniacz, spoiwo) na mikrostrukturę próbek. Wpływ ten tłumaczy się zmianą mechanizmu zamarzania, lub zmianą struktury krystalicznej lodu w układzie z tymi dodatkami.
EN
This paper presents a new biomimetic approach to the structural design. For the purpose of aircraft wing design the numerical environment combining simultaneous structural size, shape, and topology optimization based on aeroelastic analysis was developed. For the design of aircraft elements the optimization process must be treated as a multi-load case task, because during the fluid structure interaction analysis each step represents a different structural load case. Also, considering different angles of attack, during the CFD computation each result is considered. The method-specific features (such as domain independence, functional configurations during the process of optimization, and multiple load case solution implemented in the optimization scenario) enable the optimal structural form. To illustrate the algorithm functionality, the problem of determining the optimal internal wing structure was presented. The optimal internal wing structure resulting from aeroelastic computation with different angles of attack has been presented.
6
Content available remote Agresywna kolonia chwastów jako biomimetyczna metoda optymalizacji globalnej
PL
W pracy przedstawiono niedawno zaproponowany algorytm optymalizacji globalnej zainspirowany rozprzestrzenianiem się kolonii chwastów. Opisany algorytm jest zbliżony koncepcyjnie do innych współczesnych metaheurystyk, tj. roju cząstek czy algorytmów genetycznych. Jego cechy charakterystyczne to m.in. iteracyjny sposób działania, losowy dobór populacji początkowej, selekcja najbardziej optymalnych osobników. Działanie algorytmu przetestowano na wybranych problemach testowych.
EN
In the paper a recently developed algorithm of global optimization, inspired with spreading of weed colonies, is presented. The discussed algorithm is conceptually close to other contemporary metaheuristics, e.g. particle swarm or genetic algorithms. Its characteristic features are, among others, iterative mode of operation, random choice of initial population, selection of most prospective individuals. The action of the algorithm is tested using chosen benchmark problems.
EN
Nature is a perfectly functioning system. Biomimetics (biomimicry) is based on analysis and transposition of processes occurring in nature to the level of technology. Architecture is a search of forms which are complementary to functional and structural solutions. There is a noticeable play with geometry, a play of shapes, and space for multiplication between these processes.
PL
Natura stanowi perfekcyjnie funkcjonujący system. Nurt biomimetyki (biomimikry) opiera się na analizie i przetransponowaniu procesów zachodzących w naturze na płaszczyznę technologii. Architektura to poszukiwanie form będących dopełnieniem rozwiązań funkcjonalnych i konstrukcyjnych. Pomiędzy tymi procesami zauważalna jest zabawa w geometrię, gra brył oraz przestrzeń multiplikacji. Architektura może stać się płaszczyzną do swoistej gry i zabawy wychodzących znacznie poza swoje podstawowe pojęcia.
8
Content available remote Hydroxyapatite growth on cotton fibers modified chemically
EN
We have prepared carboxymethyl cellulose fibers (CMC) by chemically modifying cotton cellulose with monochloroacetic acid and calcium chloride solution. This modification favored the growth of hydroxyapatite (HAP) on the surface of the CMC fibers in contact with simulated body fluid solutions (SBF). After soaking in SBF for periods of 7, 14 and 21 days, formation of HAP was observed. Analysis by scanning electron microscopy and X-ray diffraction showed that crystallinity, crystallite size, and growth of HAP increased with the soaking time. The amount of HAP deposited on CMC fibers increased greatly after 21 days of immersion in the SBF, while the substrate surface was totally covered with hemispherical aggregates with the size of the order of 2 microns. Elemental analysis showed the presence of calcium and phosphate, with calcium/phosphate atomic ratio of 1.54. Fourier transform infrared spectroscopy bands confirmed the presence of HAP. The results suggest that cotton modified by calcium treatment has a nucleating ability and can accelerate the nucleation of HAP crystals.
EN
Nature has always inspired human being to create new materials, tools, and many other achievements. This area which is known as as biomimetic, bionic or biomimicry offers enormous potential for materials science and engineering science. The examples of biomimetic successes in new engineering solutions are increasingly appearing. A present paper is given of some examples of biomimetic approach in materials science and engineering as well as an outlook for development ofbiomimetics is discussed.
PL
Natura od zawsze inspiruje człowieka swoimi rozwiązaniami. Dzięki temu możliwe były wynalazki i postęp techniki w tym opracowanie materiałów narzędzi i metod oraz poznanie i wykorzystanie różnorodnych mechanizmów i procesów oraz szereg innych osiągnięć. Ta część nauki znana pod nazwą biomimetyka, bionika lub biomimikra oferuje ogromny potencjał dla inżynierii materiałowej. Stale rośnie liczba przykładów osiągnięć wykorzystujących biomimetykę w różnych rozwiązaniach inżynierskich.
EN
The paper presents the idea of coupled multiphysics computations. It shows the concept and presents some preliminary results of static coupling of structural and fluid flow codes as well as biomimetic structural optimization. The model for the biomimetic optimization procedure was the biological phenomenon of trabecular bone functional adaptation. Thus, the presented structural bio-inspired optimization system is based on the principle of constant strain energy density on the surface of the structure. When the aeroelastic reactions are considered, such approach allows fulfilling the mechanical theorem for the stiffest design, comprising the optimizations of size, shape and topology of the internal structure of the wing.
PL
Inteligentne nanomateriały to takie, których struktury i elementy wykazują osobliwe i doskonale rozwinięte właściwości fizyczne, chemiczne, biologiczne spowodowane ich nanorozmiarami. Otrzymywaniem i zastosowaniem inteligentnych nanostruktur, w których co najmniej jeden wymiar jest wyrażony w skali nanometrycznej, 0,1-100 nm, zajmuje się nanotechnologia. Nanotechnologia to nowoczesna dziedzina nauki, która stwarza bardzo duże możliwości. Podstawowym celem nanotechnologii jest wykorzystanie unikatowych właściwości poprzez osiągnięcie kontroli na poziomie atomowym i molekularnym cząstek oraz opracowanie skutecznego sposobu ich wytwarzania i wykorzystania.
EN
Smart nanomaterials are those whose structures and components exhibit peculiar and well-developed physical, chemical, and biological properties caused by their nanosized dimensions. It is nanotechnology that deals with the problem of obtaining and using smart nanostructures, in which at least one dimension is expressed in a nanometric scale of 0.1-100 nm. Nanotechnology is a modern science that creates a great many possibilities. The primary objective of nanotechnology is the use of unique characteristics by control of the atomic and molecular particles and development of an effective process for their preparation and use.
12
Content available Tribologiczne aspekty bioniki
PL
Bionika jest nauką wskazującą zasady działania systemów technicznych, których charakterystyka jest zbliżona do charakterystyki żywych organizmów. Niniejsza praca przedstawia tribologiczne aspekty bioniki. Uzasadnienie niniejszych rozważań bierze podstawę z następujących stwierdzeń: – świat biologii jest częścią świata fizyki, dlatego prawa mechaniki oraz tribologii mogą być także stosowane w systemach żywych organizmów. – w procesie ewolucji, żywe systemy znajdujące się w ruchu wykształciły narządy uzyskujące minimalną albo maksymalną wartość siły tarcia. W technice mamy łożyska (wymagana minimalna wartość siły tarcia) oraz sprzęgła, hamulce (pożądana maksymalna siła tarcia). • znajdujemy różnorodne powiązania budowy zespołu tkanek u zwierząt i roślin z jednej strony oraz technicznych urządzeń z drugiej strony do dyczących między innymi zawieszeń, podparć, spoin i tym podobnych.
EN
Bionics indicates the main principles of the technical systems that are similar to the characteristics of living organisms. This paper presents tribological aspects of bionics. The reason for such considerations is supported in following statements: • The biological world is a part of the physical world; therefore, the rules of mechanics and tribology can also be applied to living systems. • In the evolutionary process, living motion systems become optimised to minimise friction at one end of the system, while maximising it at the other end. For example in technical world, we have bearings (small frictions) and couplings (large friction desired). • The biological diversity of technical applications is immense. Attachment structures are found in a great variety among animals and plants on the one hand, and technical devices, on the other hand, include various sorts of barbs, hooks, suction cups, and sticky pads. They operate by the use of various non-Newtonian liquids, elastic and hypo-elastic materials, and molecular adhesion forces.
13
EN
Robots and robotics technologies are expected as new tools for inspection and manipulation. The dynamics of robot always are changed by environment and robot of state in mission. Therefore, an adaptation system, which is able to switch controller due to environment and robot of state, is needed. Meanwhile, animals are able to go through several environments and adapt several own states. The adaptation system is realized Central Pattern Generator (CPG). CPG exists in nervous system of animals and generates rhythmical motion pattern. In this paper, a robot motion control system using CPG is proposed and applied to an amphibious multi-link mobile robot.
EN
The paper discusses some unique properties of trabecular bone functional adaptation phenomenon, useful in mechanical design. On the basis of the biological process observations and the principle of constant strain energy density on the surface of the structure, the generic structural optimisation system has been developed. Such approach allows fulfilling mechanical theorem for the stiffest design, comprising the optimisations of size, shape and topology, using the concepts known from biomechanical studies. Also the biomimetic solution of multiple load problems is presented.
PL
Prezentowana praca dotyczy dwufazowych materiałów kompozytowych o charakterze dielektrycznym i mikrostrukturze pseudo- komórkowej, której zamknięte pory wypełnia polarna faza ciekła. Taka elektroaktywna struktura polimerowa może podlegać złożonym odkształceniom mechanicznym w reakcji na pobudzenie elektryczne. Podjęto próbę wytworzenia materiału o tak zadanej strukturze, dokonano analizy jego mikrostruktury i określono podstawowe właściwości elektryczne w zakresie stałych i wolnozmiennych pól elektrycznych.
EN
The paper exploits bio-inspired idea of soft, dielectric polymeric composite material with cell-like microstructure, in which voids are filled with a liquid polar phase in order to produce augmented complex mechanical displacements as a reaction to high-voltage external electrical stimuli. An attempt was made to produce such material, microstructure of the specimens was analyzed and their basic electrical properties were evaluated for DC and low-frequency AC electrical stimuli.
16
Content available remote Biomimetics, are we able to archieve the mastery of the nature?
EN
The purpose of this paper is to disseminate the knowledge of the biomimetic domain currently investigated łn materials science. An approach of designing and fabricating advanced materials necessarily includes biology because a remarkable properties of naturę materials and their capacity to molecular synthesis at very high level of organization. Biomimetics is at the frontier between biological and materials science, chemistry and physics. Materials exist in naturę combine many inspiring properties such as miniaturization, hierarchical organizations and sophistication. Naturę is a school for, materials science and others associated disciplines such as chemistry, biology and physics. Some examples of biomimetic approach in materials science were presented. Biomimetics is now one of the most rapidly growing area in materials science. The natural templates of constructions, materials and processes are still waiting for use. The presented paper discovered the ideas of biomimetics.
PL
Od samego początku człowiek wspiera się i czerpie z obserwacji natury. Nauka zajmująca się materiałami, strukturami, procesami powstałymi z inspiracji natury nosi nazwę biomimetyka. Biomimetyka stanowi drogę od biologii do inżynierii. Biomimetyka obejmuje również inne dziedzimy życia. Do bardzo ciekawego zakresu biomimetyki należy jej wykorzystanie w naukach społecznych, zarządzaniu zasobami ludzkimi i marketingu. Celem artykułu jest pokazanie osiągnięć biomimetyki w inżynierii materiałowej na podstawie wybranych przykładów. Omówione przykłady wzorców zaczerpniętych z natury pokazują konieczność łącznego analizowania konstrukcji, materiału i procesów. Potwierdzają konieczność prowadzenia nowoczesnych badań o charakterze interdyscyplinarnym. Wymagają one połączenia wiedzy z zakresu, fizyki, chemii, a w szczególności chemii molekularnej, biologii i inżynierii materiałowej. Biomimetyka jest szybko rozwijającą się dziedziną nauki kreującą nowe rozwiązania materiałowe i technologiczne. Jest ona przez to określana mianem „szkoły myślenia".
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.