Исследователи продемонстрировали, как киригами-вдохновили технологии позволяют им разрабатывать тонкие листы материала, которые автоматически перенастраиваются на новые двумерные (2D) форм и трехмерных (3D) структур в ответ на внешние раздражители. Исследователи создали множество робототехнических устройств как доказательство концепции для подхода.
«Это первый случай, когда мы знаем в какой 2Д киригами шаблоны автономно изменяться в различные 3D структур без механического ввода», — говорит Цзе Инь, доцент кафедры механической и аэрокосмической инженерии Университета штата Северная Каролина и соответствуя автор бумаги на работе. «Вместо этого, мы используем энергию в виде тепла, и материал перестраивает себя.»
Киригами это вид искусства, в котором одном листе бумаги вырезать и сложить для создания новых форм и структур.
Новая концепция «активного киригами» использует трехслойный материал, состоящий из двух внешних слоев, которые не реагируют на тепло, и полимерного слоя в середине, что контракты в ответ на жару. Форма и структура материала контролируются двумя путями. Через порезы, которые проникают во все три слоя, контроль материала диапазон движения. Офорты, которые проникают в наружные слои и не подвергайте тепловой-реагирует полимера, контролировать угол и направление, при котором Ма териалом, а также как далеко она складывается. В качестве материала створок, он открывает сквозные порезы, смещая формы листы в 2D или 3D дизайны.
«Мы можем сделать шаблон 2Д с одной и той же схеме через порезы и использовать его, чтобы создать много различных 3D-конструкций, внеся небольшие изменения в офорт,» Инь говорит. «Это фактически делает активный листы киригами программируемый».
Как часть их эксперимента исследователи использовали подход киригами для создания набор thermoresponsive машины киригами, включая простые приспособления и собственной складной коробки. Исследователи также создали мягкого робота с телом киригами и пневматических ноги. При переключении ориентации тела, исследователи могут быстро изменить положение ноги, меняя направление движения робота в движение.
«Мы использовали температуру реагирует полимера за эту работу, но нет никаких оснований думать, что другие раздражители реагирует полимерных материалов-как фотоактивные жидкие кристаллы — не будет работать также,» Инь говорит. «Мы взволнованы, чтобы исследовать потенциальный спектр применения для этих программируемый, активный материалами киригами».
Видео доказательство концепции машин можно посмотреть в https://www.youtube.com/watch?v=4U2ARa83188&feature=youtu.be.
Видео пример как активный киригами работ можно увидеть на https://www.youtube.com/watch?v=KozSomLoKIg.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!