您的位置:首页 >创业 >

受折纸启发的材料可能有助于航天器在碰撞中幸存

受折纸折纸艺术的启发,科学家们正在设计能够承受高撞击的材料--这一进步可能用于建造可重复使用的航天器。

对可重复使用的火箭来说,着陆压力很大,因为它们必须处理与着陆垫撞击的力。对抗这种情况的一种方法是用吸收部分力量和软化打击的材料建造腿。

美国华盛顿大学的研究人员开发了一种新的解决方案来帮助减少冲击力。

该团队从日本折纸折纸艺术中获得灵感,创造了一种元材料的纸模型,使用“折叠折痕”来软化冲击力,并促进放松链中压力的力。

“如果你戴着一个由这种材料制成的足球头盔,有东西击中了头盔,你永远不会感觉到头部被击中。当能量到达你的时候,它不再推动。它在拉,“华盛顿大学副教授金奎·杨说。

这项发表在《科学进展》杂志上的研究,研究小组设计了一种元材料,使其具有他们想要的性质。

“元材料就像乐高。你可以通过重复一种单一类型的积木,或我们所说的单位单元来制造所有类型的结构,“杨说。

“取决于你如何设计你的单元格,你可以创造出一种具有独特机械性能的材料,这在自然界是前所未有的,”他说。

研究人员求助于折纸艺术来创造这种特殊的单位细胞。

“折纸非常适合实现单位细胞。华盛顿大学博士生宫泽雅弘说:“通过改变我们在平面材料中引入折痕的位置,我们可以设计出在折叠和展开时表现出不同程度刚度的材料。”

Miyazawa说:“在这里,我们创造了一个单位细胞,当有人推它时,它会软化它所感受到的力,当细胞恢复到正常形状时,它会加剧随之而来的张力。”

就像折纸一样,这些单位细胞原型是用纸做的。研究人员使用激光切割器将虚线切成纸,以指定在哪里折叠。

研究小组将纸沿线条折叠成圆柱状结构,然后在两端粘上丙烯酸帽,将细胞连接成一条长链。

“影响是我们每天都会遇到的问题,我们的系统提供了一种全新的方法来减少其影响。例如,我们想用它来帮助人和车在车祸中更好地行驶,“杨说。

“现在它是用纸做的,但我们计划用复合材料做。理想情况下,我们可以为每个特定的应用优化材料,“他说。

相关推荐

猜你喜欢

特别关注