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【最新研制的“变形材料”】可改变大小体积和硬度


2016/3/14  编辑:admin 来源:本站整理 

参考消息:http://www.arpun.com/【最新研制的“变形材料”】可改变大小体积和硬度_arp联盟这种变形材料是由6个立方体构成,基于snapology技术,嵌入气动装置可使立方体变形,从而改变外形和大小。

目前,科学家基于折叠立方体研制一种新型材料,它可以编程改变外形、大小和硬度,能够压扁成平板,之后再次恢复形状。

工程师使用一种叫做snapology的现代折纸技术研制出这种“中间材料”,该技术也被称为“模块化折纸”,构造多样化完全相同元素,将它们组装成为一个较大的模型。美国哈佛大学工程师研制出这种“中间材料”,每个模块是由6个立方体沿着边缘结合而成。最终它将形成一个三维交叉结构,也被称为挤压立方体。

负责设计的研究人员指出,该材料将用于建造新类型轻便建筑结构,便于拆卸和组装。伴随着变形过程,该材料硬度将发生改变,这样的建筑结构可以再次竖立起来,通过改变外形,更好地研究分析建筑设计。

这种材料还可以用于研制新类型可移动式屋顶,按照设计需要,将屋顶折叠起来或者改变墙壁外形。通过结合这些挤压立方体成为一个较大的3D组装结构,研究人员能够建造具有新奇属性的建筑材料。嵌入气动装置可使该材料沿着立方体更多边缘进行折叠,扭曲受挤压立方体,最终实现装配。

研究报告第一作者约翰尼斯-奥弗维尔德(Johannes Overvelde)说:“我们已设计一个3D薄壁结构,可用于任意建筑结构的折叠和可编程处理。”目前这项最新研究报告发表在《自然通讯》杂志上。

该材料的外形、体积大小和硬度将显著改变,并且能够不断调谐和控制,研究人员连接64个立方体成为4x4x4的组装体,它能够生长、收缩、变形,完全折叠成一个平面结构。此外,伴随着变形,它的硬度也会发生变化。工程师表示,除了长度、宽度和高度之外,硬度是第四维变化,意味着该材料应用十分广泛,其外形可柔韧化,之后再变得坚硬结实。

约翰-鲍尔森工程和应用科学学院凯蒂娅-博尔托蒂(Katia Bertoldi)教授说:“我们不仅理解这种材料如何变形,同时还能将它投入到更多的应用领域。”这种材料可以按比例扩展,从纳米等级至米等级,可用于制造手术支架,适用灾难营救的轻便弹出式圆屋顶等。此外,该材料还用于“动态建筑”或者变形汽车。

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