Согласно этой технологии, программируемое приложение электрического тока к разным фрагментам изначально плоского листа заставляет его последовательно складываться в различные фигуры.
Авторы исследования утверждают, что аналогичным образом можно заставить уже собранную фигуру снова "превратиться" в плоский лист и задать ей новую форму, которая необходима в данный момент.
Подобные самособирающиеся фигуры могут найти применение в простых приложениях, таких как самосборка и распаковка антенн радиоприборов и солнечных батарей космических аппаратов, а также лечь в основу новой индустрии устройств, способных передвигаться, плавать, захватывать или манипулировать другими объектами.
"Разработанные нами листы являются демонстрацией законченной технологии, которая, в свою очередь, может стать первым шагом по направлению к созданию повседневных вещей с программируемыми механическими характеристиками", – сказал профессор Роберт Вуд, один из авторов разработки.
Основу разработки Вуда составляет квадратный лист стеклоткани, составленный из 32 треугольных фрагментов. Стыки между этими фрагментами изготовлены из гибкого кремнийполимерного материала, а также металлической фольги специального состава, способной "запоминать" однажды приданную ей форму. Металлический сплав носит название нитинол и состоит из титана и никеля.
Каждому фрагменту фольги изначально была придана определенная форма, которая закреплялась в "памяти" материала в ходе 30-минутного отжига в печи при температуре 420 градусов Цельсия. После этого фольга остывала и разворачивалась в плоское состояние.
После этого к каждому сочленению подводилась тепловая энергия – энергия разогрева, специально подведенных к каждому стыку стеклоткани электрических проводов. При достижении критической температуры – 70 градусов Цельсия – фольга нитинола в сочленении начинала "вспоминать" свою изначальную форму и сгибаться.
Ученые показали, что при использовании специального программного обеспечения, управляющего подачей тока к каждому сочленению последовательно, можно добиться формирования различных фигур из одного и того же листа материала.
В своей работе ученые продемонстрировали сборку простых и известных каждому, кто хоть раз в жизни упражнялся с оригами, фигур – самолетика и лодочки.
Чтобы технология нашла свое применение авторам статьи теперь необходимо показать, что образующиеся таким способом фигуры обладают необходимой скоростью сборки и достаточно прочны. Ученые уверены, что с помощью разработанной ими концепции можно создавать намного более сложные изделия.
Главные темы