Struktur ‘penyeimbang’ menyusut saat mereka dibuang

Saat Anda mendapatkan sesuatu, seperti karet gelang, Anda berharap lebih lama. Tapi bagaimana jika saya melakukan sebaliknya? Apa yang terjadi jika dia tiba -tiba menyusut? Dalam sebuah studi diterbitkan di dalam Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan NasionalPeneliti AMOLF dan ARCNL telah melakukan hal ini. Mereka menciptakan struktur yang masuk ketika mereka dibuang.

Perilaku mengejutkan ini menantang pemahaman konvensional tentang bahan dan membuka aplikasi yang menarik dalam robotika lunak, perangkat pintar dan sistem kontrol getaran.

Pengimbang

“Kami telah menunjukkan itu Sistem Mekanik Ini dapat dirancang untuk berperilaku sehingga mereka terlihat hampir paradoks, “kata Bas Overvelde, peneliti utama kelompok materi robot lunak.

“Jenis perilaku baru ini, yang kami ciptakan dengan counter,” belum pernah terlihat dalam eksperimen sebelumnya. Ini dapat mengubah cara kami merancang segalanya, dari perangkat robot medis hingga bangunan yang resisten terhadap gempa bumi. “

Menggabungkan blok konstruksi

Agar perilaku yang bertentangan ini terjadi, tim mengembangkan strategi desain yang cerdas: alih -alih mencoba mengembangkan perilaku kompleks pada saat yang sama, mereka mulai dengan potongan -potongan kecil dan lebih sederhana dan menggabungkannya dengan cara tertentu. Hasilnya? Struktur yang tiba -tiba berkontraksi ketika mereka dihapus, sesuatu yang sebelumnya diyakini hampir mustahil untuk dicapai dalam praktik.

Menurut penulis pertama Paul Ducarme, “Ini seperti menemukan blok konstruksi baru untuk sistem mekanis. Ini berperilaku dengan cara yang sama sekali tidak terduga, tetapi begitu Anda memahaminya, Anda dapat menggunakannya untuk melakukan hal -hal luar biasa.”

Aplikasi

Para peneliti menunjukkan bahwa struktur penyeimbang ini dapat menyebabkan sifat eksotis yang dapat berguna dalam berbagai aplikasi. Contohnya termasuk:

• Gerakan geser searah tanpa mesin atau elektronik, berpotensi berguna dalam robot lunak yang perlu bergerak maju tanpa meluncur ke belakang, seperti robot medis yang berlayar melalui tubuh.

• Bahan -bahan yang mengubah kekakuan mereka menjadi permintaan: Ideal untuk eksosucion atau prostesis portabel yang perlu fleksibel selama gerakan tetapi hampir tidak mengeras secara instan untuk mendapatkan dukungan atau keamanan.

• Struktur yang melembabkan getaran berlebihan sendiri, berpotensi menyelamatkan nyawa dalam sistem seperti pesawat terbang, turbin anginAtau bahkan bangunan di daerah yang rentan terhadap gempa bumi.

Di luar menggunakan struktur individu, tim juga mengeksplorasi kombinasi beberapa struktur bersama -sama. “Ini membuka kemungkinan baru untuk metamaterial yang bertindak sebagai komputer,” kata Martin Van Hecke, peneliti utama kelompok metamaterial mekanik di Amolf.

Para peneliti percaya ini hanyalah permulaan. Seperti klik tradisional digunakan dalam hal -hal seperti tenda yang muncul, mainan untuk diambil dan struktur spasial yang dapat digunakan, penyeimbang dapat menemukan jalurnya dalam generasi baru teknologi yang lebih pintar, lebih cepat dan lebih cepat.