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


Подписаться в Telegram



Дом

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 ...

Знак качества: построено из песка и бактерий
Знак качества: построено из песка и бактерий

Исследователи успешно вырастили бактериальные ...

Ученые из Токио представили проект окон для подвальных помещений
Ученые из Токио представили проект окон для подвальных помещений

Ученые Института промышленных наук IIS Токийск...

Дома будущего будут расти как грибы
Дома будущего будут расти как грибы

Ученые в надежде снизить воздействие стро...

В Москве открыли цифровой отель
В Москве открыли цифровой отель

Все клиентские процессы в новом отеле, от...

Ученые предложили не летать на Марс со своим цементом
Ученые предложили не летать на Марс со своим цементом

Для дальнейшего освоения космоса рано или...

Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в Москве
Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в Москве

С начала года нейросети проанализировали почти...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В СПбГУ с помощью кишечной палочки раскрыли механизмы контроля синтеза аргинина
В СПбГУ с помощью кишечной палочки раскрыли механизмы контроля синтеза аргинина
Conservation Letters: Дружба на расстоянии полезна для природы
Conservation Letters: Дружба на расстоянии полезна для природы
Для охлаждения городов нужно высаживать правильные деревья в правильном месте
Для охлаждения городов нужно высаживать правильные деревья в правильном месте
В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики
В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики
Золото в новом формате: ученые создали двумерные монослои золота для катализа
Золото в новом формате: ученые создали двумерные монослои золота для катализа
Старение населения и технологии: как роботы помогут заботиться о пожилых
Старение населения и технологии: как роботы помогут заботиться о пожилых
Появилась концепция устойчивых полимерных электролитов для топливных элементов
Появилась концепция устойчивых полимерных электролитов для топливных элементов
Scientific Reports: Разработано подвижное навигационное устройство для незрячих
Scientific Reports: Разработано подвижное навигационное устройство для незрячих
В МИФИ разработана нейросеть для расчета и синтеза голографических изображений
В МИФИ разработана нейросеть для расчета и синтеза голографических изображений
AJPM: Для отказа от вейпа достаточно телефонной консультации
AJPM: Для отказа от вейпа достаточно телефонной консультации
Nature Comms: Субволновые оптические скирмионы — ключ к новым технологиям
Nature Comms: Субволновые оптические скирмионы — ключ к новым технологиям
В СахГУ создали программу для управления закачкой воды в нефтяные скважины
В СахГУ создали программу для управления закачкой воды в нефтяные скважины
Аэрозольные загрязнители от приготовления пищи дольше сохраняются в атмосфере
Аэрозольные загрязнители от приготовления пищи дольше сохраняются в атмосфере
Angewandte Chemie: Сделан прорыв в точной разработке четырехцепочечных β-листов
Angewandte Chemie: Сделан прорыв в точной разработке четырехцепочечных β-листов
Scientific Reports: Собаки научились общаться с помощью звуковых панелей
Scientific Reports: Собаки научились общаться с помощью звуковых панелей

Новости компаний, релизы

Пироговский университет стал победителем премии «Сноба» «Сделано в России»
ТГУ готовит специалистов для российской электронной промышленности
Наука во льдах и за партой: молодые ученые Поморья проводят для школьников и студентов необычные лекции
В МИФИ разработали критерии для рейтингования вузов в сфере устойчивого развития
70% составляет готовность 18 корпусов общежитий нижегородского ИТ-кампуса