Complex three-dimensional (3D) stru

Complex three-dimensional (3D) structures in biology (e.g., cytoskeletal webs, neural circuits, and vasculature networks) form naturally to provide essential functions in even the most basic forms of life. Compelling opportunities exist for analogous 3D architectures in human-made devices, but design options are constrained by existing capabilities in materials growth and assembly. We report routes to previously inaccessible classes of 3D constructs in advanced materials, including device-grade silicon. The schemes involve geometric transformation of 2D micro/nanostructures into extended 3D layouts by compressive buckling. Demonstrations include experimental and theoretical studies of more than 40 representative geometries, from single and multiple helices, toroids, and conical spirals to structures that resemble spherical baskets, cuboid cages, starbursts, flowers, scaffolds, fences, and frameworks, each with single- and/or multiple-level configurations.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ซับซ้อน (3D) โครงสร้างสามมิติในชีววิทยา (เช่น เว็บ cytoskeletal วงจรประสาท และเครือข่าย vasculature) แบบธรรมชาติให้ฟังก์ชันที่จำเป็นในรูปแบบพื้นฐานมากที่สุดของชีวิต มีโอกาสที่น่าสนใจสำหรับสถาปัตยกรรม 3D คู่ในอุปกรณ์ทำมนุษย์ แต่ออกแบบตัวเลือกถูกจำกัด โดยความสามารถที่มีอยู่ในวัสดุที่เจริญเติบโตและแอสเซมบลี เรารายงานเส้นทางการไปก่อนหน้านี้ถึงชั้นของโครงสร้าง 3D ขั้นสูงวัสดุ ซิลิคอนเกรดอุปกรณ์รวมถึง แผนงานเกี่ยวข้องกับการแปลงเรขาคณิตของไมโคร nanostructures 2D ในรูปแบบ 3D แบบขยาย โดย compressive buckling สาธิตรวมถึงศึกษาทฤษฎี และทดลองมากกว่า 40 ตัวแทนรูปทรงเรขาคณิต เดี่ยว และหลาย helices, toroids และ spirals ทรงกรวยเพื่อโครงสร้างที่คล้ายกับตะกร้าทรงกลม กรง cuboid, starbursts ดอกไม้ scaffolds รั้ว และ กรอบ ด้วยการตั้งค่าคอนฟิกเดียว / หลายระดับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

คอมเพล็กซ์สามมิติ (3D) โครงสร้างทางชีววิทยา (เช่นใยโครงสร้างเซลล์วงจรประสาทเส้นเลือดและเครือข่าย) รูปแบบตามธรรมชาติเพื่อให้การทำงานที่สำคัญแม้ในรูปแบบพื้นฐานที่สุดของชีวิต โอกาสที่น่าสนใจที่มีอยู่สำหรับสถาปัตยกรรม 3D ในอุปกรณ์คล้ายมนุษย์สร้างขึ้น แต่ตัวเลือกการออกแบบจะถูก จำกัด โดยความสามารถที่มีอยู่ในวัสดุการเจริญเติบโตและการประกอบ เรารายงานเส้นทางการเรียนไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้สร้าง 3D ในวัสดุขั้นสูงรวมทั้งอุปกรณ์เกรดซิลิกอน รูปแบบที่เกี่ยวข้องกับการแปลงทางเรขาคณิตของไมโคร 2D / โครงสร้างนาโนขยายเข้าไปในรูปแบบ 3 มิติโดยคาดอัด รวมถึงการสาธิตการศึกษาทดลองและทฤษฎีมากกว่า 40 รูปทรงเรขาคณิตที่เป็นตัวแทนจากเอนริเก้เดียวและหลาย toroids และเกลียวกรวยกับโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายตะกร้าทรงกลมทรงสี่เหลี่ยมกรง, starbursts, ดอกไม้, โครงรั้วและกรอบแต่ละคนมีเดียวและ / หรือการกำหนดค่าหลายระดับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ที่ซับซ้อนสามมิติ ( 3D ) โครงสร้างทางชีววิทยา เช่น ไซโตร กเลตัล webs , วงจรประสาทและเครือข่าย vasculature ) แบบธรรมชาติเพื่อให้มีการทำงานที่สำคัญในรูปแบบพื้นฐานที่สุดของชีวิต โอกาสที่น่าสนใจมีอยู่คล้ายคลึง 3D สถาปัตยกรรมในอุปกรณ์ของมนุษย์ได้ แต่ตัวเลือกการออกแบบที่ถูกกำหนดโดยความสามารถที่มีอยู่ในของวัสดุและการประกอบเรารายงานเส้นทางไปก่อนหน้านี้ไม่สามารถเข้าถึงชั้นของโครงสร้าง 3 มิติในวัสดุขั้นสูง รวมทั้งซิลิคอนเกรดอุปกรณ์ รูปแบบเกี่ยวกับการแปลงทางเรขาคณิต 2 ไมโคร / นาโนในรูปแบบ 3 มิติโดยยืดอัดการคาด การสาธิตการทดลองและทฤษฎีการศึกษารวมกว่า 40 รูปแบบเดียวและตัวแทนจากหลาย helices toroids , ,ที่เป็นรูปทรงกรวยและแบบโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายทรงกลมตะกร้าทรงสี่เหลี่ยมกรง starbursts , ดอกไม้ , นั่งร้านกรอบ และกรอบที่แต่ละเดียวและ / หรือการตั้งค่าระดับหลาย