PNAS: Разработан метод автоматической фиксации конструкций из плоских трубок

Инженеры из Университета RMIT разработали инновационную трубную конструкцию, которую можно делать плоской для удобства транспортировки, а затем собирать из нее прочные строительные материалы.

Этот прорыв стал возможен благодаря самофиксирующейся системе, вдохновленной оригами с изогнутыми складками — техникой, использующей изогнутые линии складок при складывании бумаги.

Ведущие исследователи, доктор Джефф (Ting-Uei) Ли и заслуженный профессор Майк (Yi Min) Кси, говорят, что на создание конструкции трубки их вдохновил бамбук, который имеет внутренние структуры, обеспечивающие естественное усиление.

Эта самофиксирующаяся система — результат продуманного геометрического дизайна, — сказал Ли из Инженерной школы RMIT.

Наше изобретение подходит для крупномасштабного использования — панель весом всего 1,3 кг, сделанная из нескольких трубок, может легко выдержать человека весом 75 кг.

Плоские трубы уже широко используются в инженерных и научных приложениях, например, в биомедицинских устройствах, аэрокосмических конструкциях, робототехнике и гражданском строительстве, в том числе во всплывающих зданиях для ликвидации последствий стихийных бедствий.

Новая система позволяет ускорить и упростить сборку таких труб, а также автоматически переводить их в прочное, самофиксирующееся состояние.

Наше исследование не только открывает новые возможности для создания инновационных и многофункциональных структурных конструкций, но и может значительно улучшить существующие развертываемые системы, — говорит Кси из Школы инженерии.

В том числе в невесомости.

Например, когда НАСА разворачивает солнечные батареи, используются трубы, которые упаковываются в плоскую форму перед тем, как их разворачивают в космосе, — говорит Ли.

Эти трубки полые, поэтому они могут деформироваться под воздействием определенных сил в космосе. С нашей новой конструкцией они могут стать более прочной структурой.

Исследование опубликовано в престижном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). В работе также приняли участие доктора Хунцзя Лу, Цзямин Ма и Нгок Сан Ха из Инженерной школы RMIT и доцент Джозеф Гаттас из Квинслендского университета.

По словам Кси, их умный алгоритм позволяет контролировать поведение конструкции под действием сил, изменяя ориентацию трубок.

Благодаря нашей инновации, вдохновленной оригами, плоские тубусы не только легко транспортировать, но они также становятся достаточно прочными, чтобы выдерживать внешние нагрузки при использовании, — сказал Кси.

Кроме того, трубка самозащелкивается, то есть ее прочная форма надежно фиксируется на месте без дополнительных механизмов или вмешательства человека.

Следующие шаги

Команда продолжит совершенствовать конструкцию и изучать новые возможности для ее развития.

Мы намерены распространить функцию самофиксации на различные формы трубок и проверить, как они ведут себя при различных нагрузках, таких как изгиб и скручивание, — говорит Ли.

Мы также изучаем новые материалы и методы производства, чтобы создать более компактные трубки.

Команда разрабатывает трубки, которые могут самостоятельно разворачиваться для различных применений, не требуя при этом особых ручных усилий.

Мы планируем усовершенствовать наш интеллектуальный алгоритм, чтобы сделать трубки еще более адаптируемыми и эффективными для различных реальных ситуаций, — сказал Кси.

24.09.2024

Дом

Бетон с годами крепчает, но сдается без боя: скрытая цена прочности
Бетон с годами крепчает, но сдается без боя: скрытая цена прочности

Ученые из Московского государственного ст...

Дома как в лесу: природа в интерьере лечит нервы
Дома как в лесу: природа в интерьере лечит нервы

Научные исследования показывают, что нату...

Бетонные джунгли тоже помогают бороться с изменением климата
Бетонные джунгли тоже помогают бороться с изменением климата

Группа японских ученых выяснила, что бето...

Экологичный цемент: японцы нашли способ строить без вреда для планеты
Экологичный цемент: японцы нашли способ строить без вреда для планеты

В строительстве часто нужно укреплять грунт, ч...

В ТОГУ будут использовать лазерные сканеры для создания идеальных зданий
В ТОГУ будут использовать лазерные сканеры для создания идеальных зданий

Проект, который поможет использовать современн...

Мордовские ученые создали бетон нового поколения
Мордовские ученые создали бетон нового поколения

Новый вид бетона, который сам уплотн...

Nature Cities: Холодные крыши смягчают зной и спасают жизни
Nature Cities: Холодные крыши смягчают зной и спасают жизни

До 249 жизней можно было бы спасти в ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Когда руки говорят быстрее слов: как мозг читает жесты
Когда руки говорят быстрее слов: как мозг читает жесты
Подростки, которые спят дольше, имеют лучшую память
Подростки, которые спят дольше, имеют лучшую память
Как солнечные панели и сельское хозяйство могут работать вместе
Как солнечные панели и сельское хозяйство могут работать вместе
Шьем объем: как с помощью швейной машинки создают мебель
Шьем объем: как с помощью швейной машинки создают мебель
Последние дни далекого мира: астрономы увидели, как планета превращается в пыль
Последние дни далекого мира: астрономы увидели, как планета превращается в пыль
Собака: друг, ребенок или подчиненный? Что наука знает о настоящей роли питомцев
Собака: друг, ребенок или подчиненный? Что наука знает о настоящей роли питомцев
Новый метод предсказывает стабильность кристаллических форм
Новый метод предсказывает стабильность кристаллических форм
Почти у половины онкобольных после химиотерапии страдает сердце
Почти у половины онкобольных после химиотерапии страдает сердце
Слепые пятна науки: почему мы теряем насекомых быстрее, чем это осознаем
Слепые пятна науки: почему мы теряем насекомых быстрее, чем это осознаем
«Нет» — самое экологичное слово: как одноразовый пластик душит планету
«Нет» — самое экологичное слово: как одноразовый пластик душит планету
Ученые улучшили катализатор для добычи водорода
Ученые улучшили катализатор для добычи водорода
Доказано: фастфуд вредит не только фигуре, но и мозгу
Доказано: фастфуд вредит не только фигуре, но и мозгу
Двухколесный мозг: студенты МИФИ за три дня собрали робота с нуля
Двухколесный мозг: студенты МИФИ за три дня собрали робота с нуля
Сердце на грани: как предсказать опасность после инфаркта
Сердце на грани: как предсказать опасность после инфаркта
Psychedelics: Одна доза психоделика улучшает работу мозга на недели
Psychedelics: Одна доза психоделика улучшает работу мозга на недели

Новости компаний, релизы

«Точки роста» в действии: как школы Симферопольского района перестали быть скучными
Крипта для людей: почему сложные сервисы теряют пользователей
Не успеешь моргнуть — WhisperX уже расшифровал: тест скорости от Ainergy
«Очпочдрон» взял первенство: как казанцы обошли всех на «Кибердроме»
Оперировать в VR: студенты придумали симулятор для хирургов