Саноат

Метамматери морфингӣ бо истифода аз усули Kirigami сохта шудааст

Метамматери морфингӣ бо истифода аз усули Kirigami сохта шудааст

[Манбаи тасвир: Донишгоҳи Бристол]

Метамматериали навро муҳандисони Донишгоҳи Бристол бо истифода аз як усули қадимаи ҷопонӣ бо номи Киригами сохтаанд.

Киригами, ки дар он метамматериалҳои мобилӣ асос ёфтаанд, як намуди санъати ҷопонӣ мебошад, ки буридан ва печонидани коғазро барои ба даст овардани шакли 3D дар бар мегирад. Техникаи нав имкон медиҳад, ки сохторҳои мобилӣ бо буридани дақиқ сохта шаванд, ки тағироти шакл ва ҳаҷми калонро ба вуҷуд оранд, ки дар натиҷа маводи сабук ва қавӣ ба вуҷуд оварда шавад. Шаклҳоро бо қисмҳои ҷунбанда сохтан мумкин аст, ки дар онҳо хосиятҳои бениҳоят танзимшаванда ба даст оварда мешаванд, ки ин нисбат ба оригами моҳиртар аст.

Тадқиқоти гузаронидашуда оид ба коршоямии сохторҳои Кирагами дар барномаи PhD аз ҷониби Маркази Донишгоҳи EPSRC оид ба омӯзиши докторӣ дар таркибҳои пешрафта барои инноватсия ва илм (ACCIS CDT) ба анҷом расонида шуд ва ба наздикӣ дар Ҳисоботи илмӣ.

Озмоиши донишҷӯи PhD Робин Невилл хусусиятҳои механикии ашёи кирагамиро, ки хусусиятҳои тағирёбандаи шаклро бо қобилияти тағир додани конфигуратсияи он тавассути усули механизмҳои фаъолсозӣ нишон додааст, баррасӣ кард.

(а) Қубурӣ синкластикӣ дар конфигуратсияи пӯшида. (б) Қубурӣ силиндрӣ дар конфигуратсияи кушода. (в) Намунаи кушодаи дубора ду маротиба печонида шудааст. [Манбаи тасвир Донишгоҳи Бристол]

Шаклҳо инчунин метавонанд аз термопластика ё маводҳои таркибии термосетӣ бо системаи ҳассоси интегралӣ ва дигар системаҳои электронӣ сохта шаванд, ки "шакли оқилона" созанд, ки қодир аст конфигуратсияҳояшро дар шакли электронӣ ҳангоми назорат аз болои иҷрои система тағир диҳад. Маводи сабук як варақи беҳтаринест, ки онро зуд ба шаклҳои гуногун табдил додан мумкин аст, ки ҳадафҳои зиёди механикӣ дар соҳаҳое, ки метавонанд хусусиятҳои гуногунро талаб кунанд, мебошанд.

Фабрицио Скарпа, профессори маводҳо ва сохторҳои оқилонаи кафедраи муҳандисии фазонавардӣ ва ACCIS мегӯяд

"Метамматериалҳои механикӣ тавассути шакл ва деформатсияи зербандҳои муҳандисии худ хосиятҳои ғайриоддиро ба намоиш мегузоранд. Тадқиқоти мо таҳқиқи нави кинематикаи оилаи метаматериалҳои мобилиро дар асоси принсипҳои тарроҳии Киригами пешниҳод менамояд. Ин усул ба мо имкон медиҳад, ки бо буришҳо ва пӯшишҳои муҳандисӣ сохторҳои мобилӣ созем. ки шакл ва ҳаҷми калон тағир медиҳанд ва бо хосиятҳои бениҳоят самтбахш ва ҷӯршаванда. "

"Бо омезиши моделҳои таҳлилӣ ва симулятсияҳои ададӣ мо нишон додем, ки чӣ гуна ин метамматериалҳои ҳуҷайравии Kirigami метавонанд тавсифи деформатсияи худро тағир диҳанд. Мо инчунин имкониятҳои истифодаи ин синфҳои метаматериалҳои механикиро барои тағироти шакл, ба монанди сохти морфинг нишон додем."

Дигаргуниҳои оянда ба техникаро дида метавонистанд, ки он дар робототехника, сохторҳои тағирёбанда барои технологияҳои фазонавардӣ ва ҳатто антеннаҳо барои тағир додани басомадҳои қабулшаванда татбиқ карда мешавад.

ҲАМЧУНИН БИБИНЕД: Роботи ҷабби Оригами, ки аз ҷониби Майдонҳои магнитӣ идора карда мешавад

Муаллиф Маверик Бейкер