FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»

Конструктор не по-детски

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали лёгкую структуру, мелкие блоки-фрагменты которой могут сцепляться вместе подобно деталям детского конструктора. По словам учёных, этот новый материал может революционизировать сборку самолётов, космических аппаратов, и даже крупных конструкций, таких как дамбы и плотины.

Один из авторов исследования, доктор Нил Гершенфельд, сравнивает новую структуру, которая состоит из крошечных идентичных, взаимнопереплетённых частей, с кольчугой. Эти части, разработанные Гершенфельдом в соавторстве с доктором Кеннетом Ченгом, в 10 раз жёстче для своего веса, чем существующие на сегодняшний день ультралёгкие материалы. И при этом, такая структура может быть с лёгкостью собрана и разобрана – для ремонта повреждений или для придания ей новой конфигурации.

Структуры рассматриваются с разных точек зрения, показывая повторяющися «кубокт» структуры решетки

Отдельные части-фрагменты структуры могут производиться в массовом порядке, для этого Гершенфельд и Ченг разработали роботизированную систему, которая, помимо множества других вещей, может собирать их в крылья и фюзеляжи самолётов, в мосты и ракеты. Новый дизайн объединяет в себе три различные сферы исследований: волоконные композиты, клеточные материалы, и аддитивное производство (такое, например, как трёхмерная печать).

Образец  структуры подготовлен для тестирования прочностных свойств

В традиционном композитном производстве, сочленения между крупными компонентами – это именно то место, где начинаются трещины и структурные поломки. И хотя новые конструкции собраны из множества сцепленных волоконных колец, исследователи продемонстрировали, что они ведут себя как эластичное твёрдое тело, с жёсткостью эквивалентной гораздо более тяжёлым традиционным структурам – поскольку нагрузки распределяются на множество фрагментов решётчатой системы.

Для создания такой конструкции профессор Ченг разработал плоские крестообразные композитные элементы, которые способны сцепляться в кубическую решётку октаэдральных клеток – структуру, известную как «кубокт» — которая сходна с кристаллической структурой минерала перовскита — распространённого компонента земной коры. И хотя отдельные элементы конструкции могут разбираться для ремонта или переработки, они не рассыпятся сами по себе, заверяют учёные. Подобно пряжке на ремне, они спроектированы выдерживать большие нагрузки в направлении нормальных векторов сил, и требуют приложения давления в совершенно другом направлении, чтобы рассоединиться.

Возможность соединения множества типов различных деталей даёт новую степень свободы в композитном производстве. Учёные продемонстрировали, что комбинируя различные части, можно создавать изменяемые структуры с идентичной геометрией, но способные гнуться в разные стороны в ответ на прикладываемую к ним нагрузку: Вместо движения только в фиксированных суставах, вся рука робота или крыло самолёта могут изменять свою форму.

Новая технология является крупным прорывом, и способна произвести революцию во многих отраслях производства – от строительства зданий, до робототехники и создания космических аппаратов.

Прикрепленные материалы: 
ФайлФайлРазмер
structura.jpgJPG, 912x999px, 680.39 КБ
default.jpgJPG, 595x396px, 89.99 КБ

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Другие статьи в этой рубрике

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Много света из ничего

В XVIII веке французские моряки наблюдали любопытный эффект.

Как не заблудиться в технологических мифах

 

Стать умнее, стать киборгом

Хотите в любой ситуации делать правильный выбор? Однажды это станет возможно благодаря электронному имплантату, улучшающему кратковременную память и способность к принятию решений у приматов.

Муравьиные технологии

Исследование, опубликованное в журнале «Journal of Experimental Biology», рассказывает о том, как огненным муравьям удаётся строить свои туннели даже в самых подвижных сыпучих почвах.

Умная Вики

Хотите задавать Википедии более сложные вопросы, нежели это сегодня позволяет поиск по ключевым словам? Некоторое время назад в Лионе (Франция) представлен прототип специального модуля, который сможет это сделать.