26 °C

Създадоха надуваеми оригами конструкции, които не спихват

През 2016 г. надуваема арка направи хаос на велосипедното състезание на Тур дьо Франс, когато се спука и падна върху велосипедист, събори го и забави състезанието, докато  изчистят пътя. Длъжностните лица обвиниха своенравната катарама на минаващ зрител за срутването на арката, но истинският виновник беше физиката.

Днешните надуваеми конструкции, използвани за всичко - от полеви болници до спортни комплекси, са моностабилни, което означава, че се нуждаят от постоянно налягане, за да поддържат в напомпано състояние. Без това налягане конструкцията се връща в единствената си стабилна форма - плоска.

Но какво би било, ако тези структури имаха повече от едно стабилно състояние? Ако арката беше също толкова стабилнa, когато е напомпана, колкото и когато е плоска на земята?

Сега изследователите от Харвардското училище по инженерство и приложни науки Джон Полсън (SEAS) са разработили бистабилни надуваеми конструкции, вдъхновени от оригами.

Изследването е публикувано в Nature.

"Това изследване осигурява директен път за ново поколение здрави, мащабни надуваеми системи, които се фиксират на място след разгръщане и не изискват непрекъснато налягане", каза Катя Бертолди, професор по приложна механика на Уилям и Ами Куан в SEAS и старши автор на статията.

Вдъхновен от оригами и като използва геометрия, изследователският екип разработва триъгълни градивни елементи, които могат да изскачат или да се сгъват плоски и да се комбинират в различни конфигурации, за да изграждат затворени, мултистабилни форми.

"Разчитаме на геометрията на тези строителни блокове, а не на характеристиките на материала, което означава, че можем да направим тези строителни блокове от почти всякакви материали, включително евтини материали, които могат да се рециклират", казва Бенджамин Горисен, сътрудник в Наука за материалите и машиностроене в SEAS и съавтор на статията.

Пренасяйки идеята в реалния свят, изследователите са проектирали и изградили надуваема палатка с размери 2,40 на 1,20 метра от дебели пластмасови листове.

Те биха могли да бъдат част от реагирането при извънредни ситуации в зоната на бедствие, казва Дейвид Меланкон, доктор по медицина, съавтор на статията. "Те могат да бъдат подредени плоски върху камион и ви е необходим само един източник на налягане, за да ги надуете. След като се надуят, можете да премахнете източника на налягане и да се преместите на следващата палатка."

Заслонът може да бъде вдигнат от един или двама души, за разлика от дузината, необходими за разполагане на днешните военно-полеви болници.

Градивните елементи на тези оригами структури могат да бъдат смесени и съчетани, за да се създаде структура с всякаква форма или размер. Изследователите са построили редица други конструкции, включително арка или структура в стил пагода. Изследователите също така са проектирали форми с повече от две стабилни форми. И това е цяла вселена за дизайнерски решения за мащабни надуваеми конструкции, които могат да се сгънат плоски и да поддържат своята разгърната форма, без риск от катастрофално разрушаване, казва Чък Хоберман, преподавател по инженерство Пиърс Андерсън в Висшето училище по дизайн и съавтор на статията. Изследователите смята, че тези конструкции имат важни приложения, не само тук на Земята, но потенциално като местообитания за изследване на Луната или Марс.“

More information: Multistable inflatable origami structures at the metre scale, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03407-4

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 14.05.2021

Хороскоп за Овен

Овен
С намерение сте да се посветите на работните си ангажименти и няма да сбъркате. Шансовете ви за добър изход от предстояща делова среща са реални, но трябва да се постараете повече. Но не пренасяйте грижите си върху отношението ви към близките хора. Организирайте си излет сред природата, ще се обновите.
14 май 2021

Хороскоп за Телец

Телец
Днес не са препоръчват участия във финансови операции и даване пари на заем. Повече време отделете на познатите ви неща, в които имате опит. Експериментите отложете за друг ден. Ще се заредите със свежи идеи и енергия, ако се посветите на занимания, развиващи интелектуалните ви и душевни качества.
14 май 2021

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Като отговорни хора, ще се погрижите за задълженията си, оставяйки всичко останало на за по-късно. Общуването с приятели ще внесе повече настроение и желание за развлечения. Текат трансформации, които могат да повлияят на общото ви разположение, не се притеснявайте, ако се почувствате и раздразнителни.
14 май 2021

Хороскоп за Рак

Рак
И без особени усилия днес ще привличате вниманието на околните. Както в деловото си общуване, така и в личните си дела ще се изявите с качествата и уменията си, а защо не и с чара си. Ще получите изгодни оферти, някои от които имат отношение към бъдещия ви дом. Не семейните ще мислят за по-сериозно обвързване с партньора си.
14 май 2021

Хороскоп за Лъв

Лъв
Работите усилено по даден проект, в чийто успех сте абсолютно убедени. Бъдете готови за промени и противоречия с деловите партньори. До голяма степен от вас зависи дали преговорите ви ще имат резултат. Ще трябва да запазите спокойствие и да изложите ясно и точно позициите си. Ценно за вас ще се окаже намирането на верен съюзник.
14 май 2021

Хороскоп за Дева

Дева
Днешният ден е пълен с изненади, но част от тях едва ли ще ви удовлетворят. Имате конкретни очаквания за нещата, които ви се случват, но събитията днес напълно ще ги опровергаят. Въпреки това имате възможността да извлечете дивиденти от новото положение, затова не се колебайте да го сторите. В личен план направете вие крачката към подобрение.
14 май 2021

Хороскоп за Везни

Везни
Не пропускайте момента да покажете какво можете, още повече, че той ще създаде предпоставки за финансов просперитет. Не ви липсва мотивация, а и сте наясно, че трябва да разчитате предимно на себе си. И ще се справите. Вслушвайте се в интуицията си и се водете от разума си.
14 май 2021

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Превърнете идеите си в своя цел, станете активни и действайте. Наложете си да спазите уговорените срокове и ще се поздравите с придобивки. За съжаление около вас има хора, които не споделят амбициите ви и това може да ви огорчи. Силни сте и ще се справите. Вечерта си починете.
14 май 2021

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Този ден ще е динамичен и изпълнен с разнообразни преживявания. Подходете с чувство за хумор към несгодите и не се поддавайте на колебание относно важни въпроси. Действайте уверено и обмисляйте всяка своя стъпка. Установявате контакти с важни хора, с които впоследствие ще имате съвместна работа.
14 май 2021

Хороскоп за Козирог

Козирог
Шансовете да завоювате сърцето на желания човек днес са огромни за това не губете време. Направете най-оптимистичния план и го изпълнете докрай. Възможно е да не се придържате към плана и да импровизирате, важно е да постигнете целта си, а това със сигурност ще стане. Честито.
14 май 2021

Хороскоп за Водолей

Водолей
Краят на работната седмица ще повиши напрежението на работното място. От много страни ще ви търсят за консултация и обяснения. Намерете време и за близките си, те очакват поетите от вас обещания да бъдат спазени. А вас ви очакват финансови придобивки и среща с желан човек.
14 май 2021

Хороскоп за Риби

Риби
Дори и да сте се почувствали огорчени от неприемливо за вас мнение на партньорите ви, не падайте духом, и не си помисляйте за промяна на плановете си. Момента не е подходящ за това. Нещо повече. Заредете се с търпение, и спокойно обмислете кой и къде греши. Бъдете доволни от съдбата, че до вас имате добър човек, на когото можете да разчитате за съвет и помощ.
14 май 2021
Последни новини