La innovación reina también en esta edición de ciencia en imagenes. En los últimos meses, nuestros editores han estado revisando nuestras revistas, eligiendo las imágenes más brillantes y llamativas para esta galería.

En esta colección, donde el arte se encuentra con la ciencia, las disciplinas desde la salud y la biología hasta los materiales y la electrónica están representadas en cautivadoras imágenes y representaciones gráficas. Si bien la experimentación y la resolución de problemas requeridas para producir estos productos finales a veces son tediosas, poder experimentar esto visualmente nos permite dar un paso atrás y apreciar cuán creativa y alucinante puede ser la ciencia.

¡Esperamos que disfrutes de esta galería tanto como nosotros al armarla!

actuadores blandos

Esta hermosa y colorida espiral es un microaccionador suave fabricado por Larisa Florea y Albert Shenning y sus equipos en Trinity College Dublin y Eindhoven University of Technology.

Los actuadores blandos están hechos de materiales sensibles a los estímulos que pueden cambiar de forma o funcionalidad en respuesta a estímulos externos como la luz y el calor. Son una parte integral del floreciente campo de la robótica blanda: máquinas que prescinden de elementos como bisagras, engranajes y pistones y, en cambio, confían en el material mismo para moverse y flexionarse a voluntad.

En este trabajo publicado en pequeñas estructuraslos microaccionadores que se muestran aquí están fabricados con fotoprotectores de cristal líquido. Consulte la portada de la edición de este año para ver más ejemplos. pequeñas estructuras número 2

Cristales glamorosos

Los cristales fotónicos se están investigando intensamente como sustitutos de pigmentos y tintes, y como elementos colorantes en aplicaciones de impresión, pintura, detección y antifalsificación. Esta hermosa imagen publicada en Materiales avanzados por Yadong Yin de la Universidad de California, Riverside y sus colegas muestra una microscopía óptica de campo oscuro de sus nuevos pigmentos fotónicos con colores estructurales altamente sintonizables de todo el espectro visible. Los investigadores pudieron crearlos mediante la disposición magnética de nanorods, que se formaron en los cristales que se muestran aquí.

Un nuevo tipo de efecto mariposa

Las mariposas son una nueva fuente de inspiración para los científicos en Materiales avanzados. Xiaobao Cao, Stavros Stavrakis, Andrew DeMello y sus colegas han desarrollado sustratos para estudiar la coloración estructural: color producido por estructuras suficientemente pequeñas que perturban la luz visible. Una aguja de coser a la izquierda de esta imagen muestra cuán pequeños son sus sustratos, con cada cuadrado de color que mide 120 micrones por lado.

Alquitranado con el cepillo de presión

¿Alquitrán, jarabe o algo más? Esta sustancia oscura y pegajosa es el foco del trabajo de Jakob Heier y colaboradores en Empa, Suiza. Publicado en Materiales avanzadossu trabajo se centra en el procesamiento de materiales 2D en tintas imprimibles para la fabricación de dispositivos funcionales.

La sustancia que se muestra arriba es una mezcla de láminas 2D de grafeno y terpineol, lo que da como resultado las llamadas tintas van der Waals o vdW. Estos han demostrado ser mucho mejores que los métodos tradicionales de convertir materiales 2D en tintas, que a menudo usan muchos aditivos que afectan las propiedades electrónicas del material final. Los autores esperan que las tintas vdW puedan ser una estrategia universal para la impresión efectiva con materiales 2D. Esta imagen también aparece en la contraportada interior de la edición de este año. Materiales avanzados Número 4

Nueva geometría de hidrogel

Un hidrogel es un polímero que se puede inyectar para ayudar a reparar el tejido dañado. Este hidrogel, llamado hidrogel granular, contiene partículas en forma de varilla, y Jason Burdick y sus colegas estaban tratando de averiguar si estas formas ayudaban a la cicatrización de los tejidos. Por lo general, los hidrogeles granulares tienen partículas esféricas, pero Burdick et al. descubrió que las partículas en forma de varilla eran una nueva configuración prometedora.

Desarrollo de una vacuna sin refuerzo

Uno de los tipos más comunes de vacunas es un bolo, en el que se inyecta una pequeña cantidad de antígeno en la sangre durante un período de tiempo. Si bien estas vacunas se usan ampliamente en medicina, una de sus desventajas es la necesidad de inyecciones de refuerzo para mantener una respuesta inmunitaria a largo plazo.

Para contrarrestar esto, se han publicado nuevos resultados de investigación en Materiales funcionales avanzados describe el desarrollo de un nuevo tipo de vacuna de andamio que puede aumentar significativamente la ventana de protección, y esta imagen muestra el aumento de la respuesta inmunitaria de un ratón seis semanas después de la inyección de una vacuna de andamio.

Poros altamente controlados

La construcción de microporos con un diámetro de menos de 100 µm en andamios bioimpresos en 3D sigue siendo un gran desafío. Esta estructura reticular impresa marcada con fluoresceína tiene un tamaño de poro controlado con bastante cuidado en este rango, gracias a una estrategia desarrollada por Liliang Ouyang, Molly Stevens y colaboradores. Se añadieron microgeles de gelatina moldeados a un biotinta y, después de la fotoentrecruzamiento de la matriz resultante, los microgeles se disolvieron en condiciones fisiológicas, dejando los poros.

Cristales que cambian de color

Producir materiales que puedan emitir diferentes colores e intensidades es muy deseable pero sigue siendo un gran desafío. Un equipo dirigido por Zikang Tang de la Universidad de Macao y Dai-Bin Kuang de la Universidad Sun Yat-sen ha intentado resolver este mismo problema con una serie de monocristales aleados con Pb-Sn diseñados con dos excitones de caída automática independientes: los emisores son equipado.

Los resultados fueron publicados recientemente en Materiales ópticos avanzados. Al ajustar la composición, la longitud de onda de excitación, la temperatura o la ventana de tiempo, los investigadores obtuvieron cristales luminiscentes multicolores con salidas de color que iban del azul al rojo.

Microcápsulas de frambuesa

Las microcápsulas son cápsulas diminutas hechas de polímeros que prometen una amplia gama de aplicaciones, desde la electrónica hasta la administración de fármacos. En esta imagen afrutada de Jianbo Yin y sus colegas de la Universidad Politécnica del Noroeste, Shaanxi, China, las microcápsulas a base de silicio se fortalecen con líquidos poliiónicos (PIL) y su morfología cambia según la velocidad de enfriamiento posterior a la síntesis.

En la imagen aquí, publicada en Comunicación rápida macromolecular — Cápsulas hechas a partir de un sándwich PIL-SiOX-Los PIL se sintetizan y, tras un enfriamiento lento, la capa exterior del PIL forma estas estructuras esféricas en el SiO.X Superficie que los autores describen acertadamente como «similar a una frambuesa».

Hidrogeles Vascularizados

Un desafío en el desarrollo de hidrogeles cargados de células viables es la vascularización rápida: el proceso de crecimiento interno de vasos sanguíneos en un tejido para mejorar el suministro de oxígeno y nutrientes. En Materiales sanitarios avanzados, Khoon Lim de la Universidad de Otago Christchurch y sus colegas crearon gelatina-norborneno (Gel-NOR) para resolver este problema. Se ha estudiado como una biotinta vascular con propiedades físico-mecánicas personalizadas que promueve el autoensamblaje de células estromales y endoteliales humanas en microcapilares.

El estudio destaca una emocionante interacción de tres vías entre la formulación de biotintas, el diseño de construcción y la respuesta mediada por células que se puede explotar para el desarrollo de tejido vascular.

espumas de grafito

Las espumas de grafito poroso son importantes para el desarrollo de dispositivos electrónicos y electroquímicos flexibles. En estado físico solidia (pssa), Li Shi de la Universidad de Texas en Austin y un equipo investigaron cómo se pueden mejorar estos dispositivos aumentando la carga o el transporte de calor entre una red de grafito 3D y los materiales funcionales que llenan el espacio poroso. Esta imagen SEM muestra en detalle la estructura dendrítica del material basado en una espuma a base de níquel disponible comercialmente.

gota en gota

Las «emulsiones dobles» son gotitas dentro de gotitas. Se pueden utilizar para la administración de fármacos, la creación de plantillas de nanopartículas y la química de alto rendimiento, pero su fabricación controlada suele requerir una experiencia considerable y un equipo especializado. Los que se muestran en la imagen de arriba fueron hechos por Nicolas Vogel y sus compañeros simplemente haciendo girar aceite y agua en un tubo centrífugo.

espumas anisotrópicas

Las mejoras recientes en las técnicas de fabricación de espumas han abierto la puerta a aplicaciones especializadas como la ingeniería de tejidos y las separaciones de membranas. Sin embargo, estas técnicas a menudo dan como resultado espumas con propiedades que son las mismas en todas las direcciones. Jeffrey Moore y sus colaboradores utilizan un método de polimerización frontal para producir espumas como las que se muestran aquí, que son bastante diferentes en diferentes ejes.

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