Sənaye

Morphing Metamaterial Kirigami Technique istifadə edərək hazırlanmışdır

Morphing Metamaterial Kirigami Technique istifadə edərək hazırlanmışdır

[Şəkil mənbəyi: Bristol Universiteti]

Bristol Universitetinin mühəndisləri tərəfindən Kirigami kimi tanınan qədim bir yapon texnikasından istifadə edərək yeni bir metamaterial yaradıldı.

Hüceyrə metamateriallarının əsas götürdüyü Kirigami, 3D şəkli əldə etmək üçün kağızın kəsilməsini və qatlanmasını əhatə edən bir Yapon sənət növüdür. Yeni texnika, hüceyrə strukturlarının yüngül, güclü bir materialla nəticələnən böyük forma və həcm dəyişikliyi yaradan dəqiq kəsiklər ilə hazırlanmasına imkan verir. Formalar, origamidən daha çevik hala gətirən, son dərəcə tənzimlənə bilən mexaniki xüsusiyyətlərlə nəticələnən hərəkətli hissələrlə yaradıla bilər.

Kiragami strukturlarının həyat qabiliyyətini araşdıran araşdırma, Universitetin EPSRC İnnovasiya və Elm üçün İnkişaf etmiş Kompozitlər üzrə Doktor Hazırlığı Mərkəzi (ACCIS CDT) tərəfindən hazırlanan bir doktorluq proqramında sona çatdı və bu yaxınlarda dərc edildi Elmi Hesabatlar.

Doktorant Robin Nevillin apardığı təcrübə bir kiragami cisminin hərəkət mexanizmləri metodu ilə konfiqurasiyasını dəyişdirmə qabiliyyəti ilə forma dəyişdirən xüsusiyyətləri nümayiş etdirən mexaniki xüsusiyyətlərini araşdırdı.

(a) Qapalı konfiqurasiyada sintlastik əyrilik. (b) Açıq rec konfiqurasiyasında silindrik əyrilik. (c) Açıq bir nümunə ikiqat qatlanmışdır. [Şəkil mənbəyi Bristol Universiteti]

Formalar eyni zamanda termoplastiklərdən və ya inteqrasiya edilmiş algılama sistemi olan termoset kompozit materiallardan və digər elektron sistemlərdən də qurula bilər ki, sistem performansını izləyərkən konfiqurasiyalarını elektron olaraq dəyişdirə bilən bir "ağıllı forma" yaradılsın. Yüngül material, tez bir zamanda müxtəlif xüsusiyyətlərə ehtiyac duya biləcək sahələrdə çoxsaylı mexaniki məqsədlər təmin edən müxtəlif formalara çevrilə bilən ideal bir yığcam təbəqədir.

Fabrizio Scarpa, Aerokosmik Mühəndisliyi və ACCIS Bölməsində Ağıllı Materiallar və Strukturlar üzrə professor deyir

"Mexanik metamateriallar, işlənmiş alt birləşmələrinin forması və deformasiyası ilə qeyri-adi xüsusiyyətlər nümayiş etdirirlər. Araşdırmamız Kirigami dizayn prinsiplərinə əsaslanan hüceyrə metamaterialları ailəsinin kinematikasının yeni bir araşdırmasını təqdim edir. Bu texnika mühəndis kəsikləri və kıvrımları ilə hüceyrə strukturları yaratmağa imkan verir. böyük forma və həcm dəyişiklikləri yaradan və son dərəcə yönlü, tənzimlənən mexaniki xüsusiyyətlərə sahib. "

"Analitik modelləri və ədədi simulyasiyaları birləşdirərək bu Kirigami hüceyrə metamateriallarının deformasiya xüsusiyyətlərini necə dəyişdirə biləcəyini nümayiş etdirdik. Həm də bu mexaniki metamaterialların siniflərini morfinq strukturları kimi forma dəyişikliyi tətbiqetmələrində istifadə potensialını göstərdik."

Texnika gələcək dəyişikliklər onu ala biləcəyi frekansları dəyişdirmək üçün robot, aerokosmik texnologiyalar üçün dəyişdirilə bilən strukturlar və hətta antennalarda tətbiq edilə bilər.

Eləcə də baxın: Maqnetik Sahələr tərəfindən idarə olunan Sindirilən Origami Robotu

Maverick Baker tərəfindən yazılmışdır


Videoya baxın: Metamaterials to take ANY shape and be any object (Iyun 2021).