CityUHK-Forscher schufen 3D-gedruckte intelligente Materialien, inspiriert von Seeigel-Spinen, die Strom aus dem Wasserstrom erzeugen und so eine selbstgesteuerte Unterwasser-Erkundung ermöglichen. CityUHK researchers created 3D-printed smart materials inspired by sea urchin spines that generate electricity from water flow, enabling self-powered underwater sensing.

Forscher von CityUHK haben 3D-gedruckte intelligente Materialien geschaffen, die Seeigeldornen nachahmen, die aufgrund ihrer gradienten porösen Struktur bis zu 100 Millivolt Strom aus dem Wasserfluss erzeugen. Researchers at CityUHK have created 3D-printed smart materials mimicking sea urchin spines, which generate up to 100 millivolts of electricity from water flow due to their gradient porous structure. Unter Verwendung von Bott-Photopolymerisation replizierten sie die Mikrostruktur der Wirbelsäule, wodurch die Spannung verdreifacht und die Signalstärke im Vergleich zu nicht gradienten Designs achtfach erhöht wurde. Using vat photopolymerization, they replicated the spine’s microstructure, boosting voltage threefold and signal strength eightfold compared to non-gradient designs. Der resultierende Sensor detektiert den Unterwasserstrom in Echtzeit ohne externe Energie und beweist, dass die Funktion aus der Topologie und nicht aus der Materialzusammensetzung stammt. The resulting sensor detects underwater flow in real time without external power, proving that function stems from topology, not material composition. Dieser Durchbruch ermöglicht selbst sensierende Materialien für die Meeresüberwachung, Unterwasser-Exploration, Wassermanagement und Luft- und Raumfahrtanwendungen und zeigt naturinspiriertes Engineering mit integrierten Sensorik- und Strukturfähigkeiten. This breakthrough enables self-sensing materials for marine monitoring, underwater exploration, water management, and aerospace applications, showcasing nature-inspired engineering with integrated sensing and structural capabilities.