Susunod na Generation Stable Pop-Up na Istraktura na inspirasyon ni Origami

Ni

Ang hindi masusunog na kanlungan na ito ay hindi natatakpan ng makapal na mga kumot na plastik at maaaring mag-pop up o mag-flake flat. Kredito: Larawan sa kagandahang-loob ni Benjamin Gorissen / David Melancon / Harvard SEAS

Ang mga susunod na henerasyon na inflatable na gusali ay nagpapanatili ng kanilang hugis nang walang pare-parehong pagtaas ng presyon.

Noong 2016, sinira ng isang inflatable arch ang isang karera ng bisikleta sa Tour de France nang umikot ito at bumagsak sa isang nagbibisikleta, itinapon siya mula sa kanyang bisikleta at naantala ang karera habang ang mga opisyal ay nag-agawan upang linisin ang basura sa kalsada. Sinisi ng mga opisyal ang no-walk belt ng isang manonood sa pagbagsak ng arko, ngunit ang tunay na sanhi nito ay pisika.

Ang mga inflatable na istraktura ngayon, na ginagamit para sa lahat mula sa mga hospital sa larangan hanggang sa mga sporting complex, ay monostable, na nangangahulugang kailangan nila ng patuloy na boost ng presyon upang mapanatili ang kanilang mapagmataas na estado. Nawala ang presyon at ang istraktura ay bumalik sa parehong matatag na form – patag.

Ngunit paano kung ang mga istrukturang ito ay mayroong higit sa isang solidong estado? Paano kung ang arko ay tulad ng matatag na baluktot tulad ng ito ay patag sa lupa?

Ngayon, ang mga mananaliksik sa Harvard’s John A. Paulson School of Engineering and Applied Science (SEAS) ay lumikha ng mga bistable inflatable na istruktura na inspirasyon ni Origami.

Ang pananaliksik ay nai-publish sa KALIKASAN.

“Ang pananaliksik na ito ay nagbibigay ng isang direktang landas para sa isang bagong henerasyon ng matatag, malakihang inflatable system na nakakandado pagkatapos na mai-install at hindi nangangailangan ng patuloy na presyon,” sabi ni Katia Bertoldi, William at Ami Kuan Danoff Propesor ng Applied Mechanics sa SEAS at nakatatandang may akda ng papel.

May inspirasyon ni Origami at ginabayan ng geometry, ang pangkat ng pagsasaliksik ay lumikha ng isang silid-aklatan ng mga tatsulok na mga bloke ng gusali na maaaring mag-pop up o tiklop at ihalo sa iba’t ibang mga pagsasaayos upang lumikha ng isang sarado, multi -layered na hugis.

“Kami ay umaasa sa geometry ng mga bloke ng gusali na ito, hindi sa mga materyal na pag-aari, na nangangahulugang maaari naming gawin ang mga bloke ng gusali na ito mula sa halos anumang materyal, kasama na ang mga murang materyales na maaaring gawin. ‘Maaaring ma-recycle,” sabi ni Benjamin Gorissen, isang associate sa Materials Science at Mechanical Engineering sa MARINE at kapwa may-akda ng papel.

Isinasagawa ang kanilang proseso ng disenyo ng real-world, ang mga mananaliksik ay nagdisenyo at nagtayo ng isang 8 talampakan na por4 na paa na inflatable na pabahay mula sa makapal na mga kumot na plastik.

“Maaari mong isipin ang mga kanlungan na ito na ipinapadala bilang bahagi ng tugon sa emerhensiyang zone ng kalamidad,” sabi ni David Melancon, isang mag-aaral sa PhD sa SEAS at kapwa may-akda ng papel. “Maaari itong mai-load sa isang trak at kailangan mo lamang ng isang mapagkukunan ng presyon upang palakasin ito. Kapag napalaki ito, maaari mong alisin ang mapagkukunan ng presyon at lumipat sa susunod na tent.”

Ang kanlungan ay maaaring itaguyod ng isa o dalawang tao, taliwas sa dosenang o higit pang kinakailangan upang maiupod ang kasalukuyang mga hospital sa larangan ng militar.

Ang mga bloke ng gusali ng mga istrukturang ito ng Origami ay maaaring ihalo at ipares upang lumikha ng isang istraktura ng anumang hugis o sukat. Ang mga mananaliksik ay nagtayo ng iba’t ibang mga istraktura, kabilang ang isang arkoji, isang projectile boom at isang pagoda -style na istraktura. Ang mga mananaliksik ay gumawa rin ng mga form na may higit sa dalawang matatag na form.

“Binubuksan namin ang isang walang uliran disenyo ng kalawakan na may mga inflatable na laki ng istraktura na maaaring nakatiklop at mapanatili ang kanilang itinatag na hugis nang walang peligro ng pinsala sa sakuna,” sabi ni Chuck Hoberman, ang Pierce Anderson ay isang lektor sa Design Engineering sa Grgraduate School of Design at kapwa may-akda ng papel na aplikasyon, hindi lamang dito sa Lupa, ngunit maaaring ma-tirahan ng ilang buwan o Mars paggalugad “

Sanggunian: “Maramihang inflatable Origami meter-sized na mga istraktura” nina David Melancon, Benjamin Gorissen, Carlos J. García-Mora, Chuck Hoberman at Katia Bertoldi, Abril 21, 2021, KALIKASAN.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03407-4

Ang pananaliksik na ito ay kapwa akda ni Carlos J. García-Mora. Sinuportahan ito ng National Science Foundation sa ilalim ng mga gawad DMR-2011754 at DMR- 407 1922321.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.