پنج شنبه , ۷ اردیبهشت ۱۳۹۶

20 درصد تخفیف نرم افزار آنالیز تصویر MIP

مواد با قابلیت تغییر ابعاد، حجم و شکل !!!

محققان موفق شدند موادی سه‌بعدی را طراحی کنند که قابلیت تنظیم و راه اندازی خود را دارند.

نوع جدیدی از مواد انعطاف پذیر طراحی شده‌اند که قابلیت انجام چندین عملکرد، تنظیم شدن و خود راه اندازی دارند. این مواد قادر به تغییر ابعاد، حجم و شکل خود هستند به گونه‌ای که می‌توانند به صورت کامل خم شده و در برابر وزن یک فیل مقاومت کنند بدون اینکه شکسته شوند و سپس، به منظور انجام وظایف بعدی، به شکل اولیه خود باز گردند.

محققان دانشگاه هاروارد نوع جدیدی از مواد انعطاف‌پذیر را طراحی کرده‌اند که که قابلیت انجام چندین عملکرد، تنظیم شدن و خود راه اندازی دارند. در اینجا یک سلول، در پاسخ به تحریک اعمالی، خم شده است.

خانه‌ای را تصور کنید که در یک کیف جا می‌گیرد و یا دیواری که می‌تواند با یک سوئیچ تبدیل به پنجره شود.

محققان دانشگاه هاروارد نوع جدیدی از مواد انعطاف پذیر را طراحی کرده‌اند که قابلیت انجام چندین عملکرد، تنظیم شدن و خود راه اندازی دارند. این مواد قادر به تغییر ابعاد، حجم و شکل خود هستند به گونه‌ای که می‌توانند به صورت هموار در بیایند و در برابر وزن یک فیل مقاومت کنند بدون اینکه شکسته شوند و سپس، به منظور انجام کارها و وظایف بعدی، به شکل اولیه خود باز گردند.

این تحقیق توسط Katia Bertoldi و John L. Loeb استادیار دانشکده مهندسی و علوم کاربردی John A. Paulson، محقق ارشد دانشگاه هاروارد و Chuck Hoberman عضو کالج طراحی انجام شد. یکی از دانشجویانی که در این آزمایشگاه کار می‌کند و اولین نویسنده این مقاله،Bertoldi، اظهار داشته است که این گروه تحقیقاتی موفق شده‌است ساختاری سه‌بعدی با دیواره نازک طراحی کند که می‌توان از آن‌ها به منظور تولید ساختارهای دلخواه استفاده کرد به طوری که تغییر ابعاد، حجم و سختی آن‌ها به صورت پیوسته قابل کنترل و تنظیم است.

این ساختارها از تکنیک اریگامی که اسنپولوژی نامیده می‌شود الهام گرفته شده‌است و از مکعب‌های اکسترود شده دارای ۲۴ وجه و ۳۶ لبه ساخته شده‌اند. مشابه اریگامی، مکعب می‌تواند در راستای لبه آن خم شود و شکل خود را تغییر دهد. این گروه تحقیقاتی هم به صورت تئوری و هم تجربی نشان دادند که این ساختار مکعبی می‌تواند با خم کردن برخی از لبه‌ها که به عنوان لولا عمل می‌کنند، به اشکال متفاوتی تغییر شکل دهد. محققان این گروه، محرک‌های پنوماتیکی داخل این ساختارها قرار دادند که می‌توان به آن‌ها به گونه‌ای برنامه داد که لولاهای معینی تغییر شکل دهند و شکل و ابعاد این ساختارها را تغییر دهند و نیازی به اعمال نیروی خارجی نباشد.

آن‌ها ۶۴ عدد از این مکعب‌ها را به یکدیگر متصل کردند و سلول‌های ۴*۴*۴ ساختند که می‌توانند رشد کنند، منقبض شوند، شکل خود را به کلی تغییر دهند، جهت‌گیری ریزساختار خود را تغییر دهند و کاملا خم شوند. با تغییر شکل این ساختارها، سختی آن‌ها نیز تغییر می‌کند و بدین وسیله می‌توان با یک طراحی مشابه از یک ماده، ساختاری انعطاف‌پذیر و یا در نقطه مقابل آن بسیار صلب ساخت. این تغییرات در خواص ماده، بعد چهارمی به ماده اضافه می‌کند. Bertoldi اظهار داشته است که “ما نه تنها درک کرده‌ایم که این مواد چگونه تغییر شکل می‌دهند بلکه می‌توانیم این روند را به منظور دستیابی به شکل مورد نظرمان کنترل کنیم”. در این مواد می‌توان هر نوع محرک شامل حرارتی، دی‌الکتریک و حتی آب تعبیه کرد. Weaver نیز اشاره کرد که “انتقال تمامی سیستم‌های کنترل به همراه سیستم‌های محرک جدید ساختارهای شبه اریگامی روی یک برد، زمینه طراحی این ساختارهای قابل تغییر شکل که به راحتی گسترش می‌یابند را فراهم آورده است”.

بر اساس اظهارات Hoberman این ساختارها را می‌توان در سازه‌های دینامیک مانند پناهگاه‌های قابل حمل، نماهای سازگار ساختمانی و سقف‌های جمع‌شو، به کار برد. از آنجایی‌که دستیابی به این کاربردها وابسته به یک مکانیک استاندارد است، این تکنولوژی مزایای منحصر به فردی مانند چگونگی اجتماع سطح و ساختار، ماهیت تولید آسان این مواد و قابلیت خم‌شدن کامل آن ارائه می‌دهد.

این تحقیق به نوع جدیدی از مواد قابل انعطاف می‌پردازد که تقریبا قابلیت افزایش مقیاس را دارا هستند. Overvelde به این نکته اشاره کرده است که “این روش برای مواد در محدوده نانومتری تا چندین متر کارایی دارد و طیف کاربردی وسیعی از استنت‌های جراحی تا سقف‌های گنبدی قابل حمل به منظور کاهش صدمات را شامل می‌شود”.


درخواست انجام پروژه آنالیز تصویر

همچنین ببینید

طیف سنجی جرمی

طیف سنجی جرمی

ارسالی از : تکتم عاشوری دانشگاه آمورش عالی گناباد طیف سنجی جرمی : طیف سنجی جرمی یکی …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.