Polimer Origami
Yeni nesil dağıtım sistemleri, şekil hafızası ve kendiliğinden katlanan polimerler gibi akıllı malzemeleri içerir. Şekil hafızalı polimerler, cam geçiş sıcaklıklarının üzerinde orijinal şekillerine geri dönerler. Ve burada bu sıcaklık değişimi, malzemenin bileşimine bağlı olarak lazer veya manyetik olarak geleneksel, fotolitik olarak indüklenebilir. Bir tetikleme üzerine orijinal şeklini alma yeteneği, ilaçların, DNA’nın veya hücrelerin iletilmesinde kullanılabilir.
Kendiliğinden katlanan polimerler, farklı termal genleşme katsayılarına sahip çok katmanlıdır. Ayrıca tetiklendiğinde katlanmaya izin veren menteşelerden oluşan yeni bir malzeme sınıfıdır. Bu yeni malzemeler, ağırlıklı olarak DNA ve hücreler için akıllı teslimat araçlarının çeşitli mimari tasarımlarına olanak sağlamaktadır.
Polimer Origami ve İlaç Taşıyıcıları Olarak Akıllı PolimerlerPolimer Origami
Origami kelimesi, Japonca ori, kat ve kami kağıt kelimesinden türemiştir. Bu Japonya‘dan kağıt katlama sanatıdır ve dünya çapında bilinmektedir. Günümüzde origami sadece kağıt sanatı değil, aynı zamanda üç boyutlu nesneler oluşturarak teknolojik amaçlarla da kullanılabilmektedir. Bu nesneleri elde etmek için, istenen nesneyi düz bir tabakadan geliştirmek için kıvrımlı desen dizileri sağlanmalıdır. Origami, çift katmanlılardan farklı olarak, yalnızca bir yönde bükülebilen veya birden çok adımı katlayabilen karmaşık yapıların oluşturulmasını sağlar. Kendi kendine katlanan yapıların şekli, filmin başlangıç şekline, eğrilik yarıçapına (katman kalınlığına bağlı olarak) ve bir alt tabakanın varlığına bağlıdır. Polimer origami yapılarının kullanım alanları vardır ve bunlardan bazıları aşağıdaki gibidir:
• Uzay yapısı güneş panelleri,
• Otomobil hava yastıkları,
• Alışveriş çantaları ve kartonları,
• Fotovoltaik hücreler ve biyomedikal
Yukarıda belirtildiği gibi, malzemenin kendi kendine katlanma davranışını ve origami katlamayı tetiklemek için farklı uyaranlar kullanılabilir. Gracias vd. şişebilen, şişmeyen ve sert bölümlü bir polimerle birleştiren, kendiliğinden katlanan fonksiyonel mikro yakalayıcıların hidrojele termomekanik tepki gösterdiklerini bildirmiştir ve bunlar cerrahi alanlarda kullanılabilir. Baroud ve ekibi tarafından yapılan bir çalışmada hidrofobik bir yüzeye yerleştirilmiş polimetilsiloksan membran tabakasının geometrik şeklini manuel olarak kesmişlerdir. Ve bir zara bir damla su eklemişler ve su hacmi azaldıkça buharlaşmasına izin vermişlerdir. Bu çalışmada ince zar tabakası sıvıyı sarmış ve elastikiyet ile kılcal arasındaki etkileşimi gösteren 3 boyutlu bir şekil oluşturmuştur.
Gracias vd. polimer origamiye benzer bir 3D yapıya katlanmak için 2D yapıyı termal olarak harekete geçirerek üç boyutlu (3D) mikrofabrike nanolitre kaplar geliştirmiştir. Bu durumda, 2D şablon akıllı menteşelere sahiptir. Araştırmacılar, bu yeni üretim yönteminin gelecekte mikro ölçekli biyomedikal cihazlar geliştirmek için kullanılacağını öne sürmüşlerdir. Ryu, 3 boyutlu nesneleri makroskopik ölçekte elde etmek için polimer filmlerin hem düz hem de kavisli yüzeylerini lokalize foto indüklemeli gerilim gevşetme mekanizması aracılığıyla harekete geçiren foto-origamiyi göstermiştir. Gracias vd. sulu çözeltilerde kendi kendine katlanabilen foto çapraz bağlı polietilen glikol (PEG) bazlı biyo-origami hidrojel çift tabakaları geliştirmiştir. Bu yeni geliştirilmiş çift tabakalar, doku mühendisliği alanı dikkate alındığında iyileştirilebilir olan kendi kendine katlanarak farklı doku türlerini korur.
Yeni nesil dağıtım sistemleri, şekil hafızası ve kendiliğinden katlanan polimerler gibi akıllı malzemeleri içerir. Şekil hafızalı polimerler, cam geçiş sıcaklıklarının üzerinde orijinal şekillerine geri dönerler. Ve burada bu sıcaklık değişimi, malzemenin bileşimine bağlı olarak lazer veya manyetik olarak geleneksel, fotolitik olarak indüklenebilir. Bir tetikleme üzerine orijinal şeklini alma yeteneği, ilaçların, DNA’nın veya hücrelerin iletilmesinde kullanılabilir.
Kendiliğinden katlanan polimerler, farklı termal genleşme katsayılarına sahip çok katmanlıdır. Ayrıca tetiklendiğinde katlanmaya izin veren menteşelerden oluşan yeni bir malzeme sınıfıdır. Bu yeni malzemeler, ağırlıklı olarak DNA ve hücreler için akıllı teslimat araçlarının çeşitli mimari tasarımlarına olanak sağlamaktadır.
Polimer Origami ve İlaç Taşıyıcıları Olarak Akıllı PolimerlerPolimer Origami
Origami kelimesi, Japonca ori, kat ve kami kağıt kelimesinden türemiştir. Bu Japonya‘dan kağıt katlama sanatıdır ve dünya çapında bilinmektedir. Günümüzde origami sadece kağıt sanatı değil, aynı zamanda üç boyutlu nesneler oluşturarak teknolojik amaçlarla da kullanılabilmektedir. Bu nesneleri elde etmek için, istenen nesneyi düz bir tabakadan geliştirmek için kıvrımlı desen dizileri sağlanmalıdır. Origami, çift katmanlılardan farklı olarak, yalnızca bir yönde bükülebilen veya birden çok adımı katlayabilen karmaşık yapıların oluşturulmasını sağlar. Kendi kendine katlanan yapıların şekli, filmin başlangıç şekline, eğrilik yarıçapına (katman kalınlığına bağlı olarak) ve bir alt tabakanın varlığına bağlıdır. Polimer origami yapılarının kullanım alanları vardır ve bunlardan bazıları aşağıdaki gibidir:
• Uzay yapısı güneş panelleri,
• Otomobil hava yastıkları,
• Alışveriş çantaları ve kartonları,
• Fotovoltaik hücreler ve biyomedikal
Yukarıda belirtildiği gibi, malzemenin kendi kendine katlanma davranışını ve origami katlamayı tetiklemek için farklı uyaranlar kullanılabilir. Gracias vd. şişebilen, şişmeyen ve sert bölümlü bir polimerle birleştiren, kendiliğinden katlanan fonksiyonel mikro yakalayıcıların hidrojele termomekanik tepki gösterdiklerini bildirmiştir ve bunlar cerrahi alanlarda kullanılabilir. Baroud ve ekibi tarafından yapılan bir çalışmada hidrofobik bir yüzeye yerleştirilmiş polimetilsiloksan membran tabakasının geometrik şeklini manuel olarak kesmişlerdir. Ve bir zara bir damla su eklemişler ve su hacmi azaldıkça buharlaşmasına izin vermişlerdir. Bu çalışmada ince zar tabakası sıvıyı sarmış ve elastikiyet ile kılcal arasındaki etkileşimi gösteren 3 boyutlu bir şekil oluşturmuştur.
Gracias vd. polimer origamiye benzer bir 3D yapıya katlanmak için 2D yapıyı termal olarak harekete geçirerek üç boyutlu (3D) mikrofabrike nanolitre kaplar geliştirmiştir. Bu durumda, 2D şablon akıllı menteşelere sahiptir. Araştırmacılar, bu yeni üretim yönteminin gelecekte mikro ölçekli biyomedikal cihazlar geliştirmek için kullanılacağını öne sürmüşlerdir. Ryu, 3 boyutlu nesneleri makroskopik ölçekte elde etmek için polimer filmlerin hem düz hem de kavisli yüzeylerini lokalize foto indüklemeli gerilim gevşetme mekanizması aracılığıyla harekete geçiren foto-origamiyi göstermiştir. Gracias vd. sulu çözeltilerde kendi kendine katlanabilen foto çapraz bağlı polietilen glikol (PEG) bazlı biyo-origami hidrojel çift tabakaları geliştirmiştir. Bu yeni geliştirilmiş çift tabakalar, doku mühendisliği alanı dikkate alındığında iyileştirilebilir olan kendi kendine katlanarak farklı doku türlerini korur.
