Создан необычный оригами-материал
В авторитетном журнале Nature Communications опубликована статья инженеров из Гарвардского университета о создании ими необычного складного метаматериала. На создание уникальной новинки учёных подтолкнула техника оригами, называемая «снапология». Её суть в том, что большое количество бумажных полос сворачиваются в модули, которые затем соединяются такими же бумажными полосками и образуют разнообразные многогранники.
В Гарварде, отталкиваясь от дизайна с элементами «оригами», создали механический метаматериал, имеющий регулируемую форму, жёсткость и объём.
Учёные обратили внимание, что геометрические фигуры различных форм, созданные из бумаги, имеют разную жесткость. В результате исследований они выбрали за основу такую фигуру, как куб, обладающий вытянутыми относительно геометрического центра гранями - именно указанная форма из всех других обладает наибольшей гибкостью. Данный куб, состоящий из 36 рёбер и 24 граней, разработчики использовали для более масштабных фигур в качестве строительного материала.
Далее, используя как основу этот куб, инженеры создали прототип механического метаматериала, состоящего из 64 блоков. Полученная в результате фигура - тоже куб 4×4x4, способный очень легко складываться. Также он обладает тремя степенями свободы, при изменении своей формы меняет и жёсткость.
Исследователи для своих экспериментов взяли двухсторонний скотч и термопластик полиэтилентерефталат. Форму фигуры меняли при помощи пневматических приводов, которые представляли собой встроенные надувные карманы. По замечанию учёных, метаматериалы, основанные на указанном геометрическом принципе, изменяют свою форму также под действием воды, тепла или диэлектриков.
Разработанный метаматериал может использоваться для различных предметов (хирургических стентов, складывающихся стульев) и даже создания адаптативных фасадов строений. Один из участников исследования отмечает, что созданный в Гарвардском университете материал представляет собой новый класс среди складных материалов. Он хорошо работает как в наномасштабе, так и в метровом варианте.
Справочно: метаматериал – это материал, свойства которого определяются преимущественно его структурой, а не химической формулой составляющих его веществ.
В Гарварде, отталкиваясь от дизайна с элементами «оригами», создали механический метаматериал, имеющий регулируемую форму, жёсткость и объём.
Учёные обратили внимание, что геометрические фигуры различных форм, созданные из бумаги, имеют разную жесткость. В результате исследований они выбрали за основу такую фигуру, как куб, обладающий вытянутыми относительно геометрического центра гранями - именно указанная форма из всех других обладает наибольшей гибкостью. Данный куб, состоящий из 36 рёбер и 24 граней, разработчики использовали для более масштабных фигур в качестве строительного материала.
Далее, используя как основу этот куб, инженеры создали прототип механического метаматериала, состоящего из 64 блоков. Полученная в результате фигура - тоже куб 4×4x4, способный очень легко складываться. Также он обладает тремя степенями свободы, при изменении своей формы меняет и жёсткость.
Исследователи для своих экспериментов взяли двухсторонний скотч и термопластик полиэтилентерефталат. Форму фигуры меняли при помощи пневматических приводов, которые представляли собой встроенные надувные карманы. По замечанию учёных, метаматериалы, основанные на указанном геометрическом принципе, изменяют свою форму также под действием воды, тепла или диэлектриков.
Разработанный метаматериал может использоваться для различных предметов (хирургических стентов, складывающихся стульев) и даже создания адаптативных фасадов строений. Один из участников исследования отмечает, что созданный в Гарвардском университете материал представляет собой новый класс среди складных материалов. Он хорошо работает как в наномасштабе, так и в метровом варианте.
Справочно: метаматериал – это материал, свойства которого определяются преимущественно его структурой, а не химической формулой составляющих его веществ.
