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

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...

В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима
В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима

26 марта, в Японии, неподалеку от Йо...

С новым роботом каменщики останутся без работы
С новым роботом каменщики останутся без работы

Инженеры австралийской компании Fastbrick Robo...

Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку
Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку

Исследователи из университета Emory изобр...

Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри
Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри

Как основной строительный материал во все...

Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего еще
Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего еще

Итак, давайте разберемся, что потребуется...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Резиденты ИНТЦ СПбГУ «Невская дельта» создадут 7,4+ тысячи рабочих мест
Резиденты ИНТЦ СПбГУ «Невская дельта» создадут 7,4+ тысячи рабочих мест
APJO: Сканирование сетчатки поможет оценить сердечно-сосудистый риск
APJO: Сканирование сетчатки поможет оценить сердечно-сосудистый риск
QRA&M: Ученые предлагают альтернативу нынешней экономической системе
QRA&M: Ученые предлагают альтернативу нынешней экономической системе
Cell Press: Раскрыта роль гамма-дельта Т-клеток в иммунологии рака
Cell Press: Раскрыта роль гамма-дельта Т-клеток в иммунологии рака
Cancer Letters: Анализ крови улучшает диагностику рака поджелудочной железы
Cancer Letters: Анализ крови улучшает диагностику рака поджелудочной железы
Глава Минпромторга РФ узнал об импортозамещении Ансата на Дне машиностроителя
Глава Минпромторга РФ узнал об импортозамещении Ансата на Дне машиностроителя
Nature: Тартессийцы были умелыми строителями
Nature: Тартессийцы были умелыми строителями
Nature Chemistry: Новый катализатор производит метан с помощью электричества
Nature Chemistry: Новый катализатор производит метан с помощью электричества
Nature Astronomy: Открытие помогает понять, как возникла Солнечная система
Nature Astronomy: Открытие помогает понять, как возникла Солнечная система
Казанские физики нашли способ прогнозировать вязкость нефти
Казанские физики нашли способ прогнозировать вязкость нефти
A&D: Болезнь Альцгеймера развивается в каждом отдельном случае уникально
A&D: Болезнь Альцгеймера развивается в каждом отдельном случае уникально
В МИФИ придумали, как создать более чувствительные датчики магнитного поля
В МИФИ придумали, как создать более чувствительные датчики магнитного поля
RSC Sustainability: Для производства фумаровой кислоты начнут применять выбросы
RSC Sustainability: Для производства фумаровой кислоты начнут применять выбросы
ВОЗ ошибается. Ждать ли в России вирус Марбург?
ВОЗ ошибается. Ждать ли в России вирус Марбург?
Science: Ученые создают глобальные карты коронального магнитного поля
Science: Ученые создают глобальные карты коронального магнитного поля

Новости компаний, релизы

Школьников зовут на олимпиаду по ядерным технологиям и квантовой физике
В СПбГУ откроется выставка «Наука в лицах»
От Беларуси до Бразилии. О проектных стажировках Сеченовского Университета
Уникальный онлайн-курс по истории атомной отрасли создан в ядерном университете МИФИ
Инженерный центр для дошкольников