Un team di ricercatori della National University of Defense Technology, dell'Hong Kong Polytechnic University e del Karlsruhe Institute of Technology ha sviluppato una serie di metamateriali meccanici basati su ingranaggi che consentono la creazione di fogli configurabili. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Nature Materials , il gruppo descrive come ha sviluppato i propri fogli e come utilizzarli.

Come notano i ricercatori, le lastre utilizzate per applicazioni come le parti di macchine tendono a essere rigide e soggette a rotture nel tempo a causa dell'uso prolungato e delle vibrazioni. Inoltre sono generalmente difficili da riconfigurare in caso di necessità, soprattutto al volo. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo tipo di telo che consente la configurazione al volo e che è anche più elastico, che lo aiuta a resistere alle sollecitazioni delle applicazioni commerciali.

La nuova idea sviluppata dal team prevede l'uso di ingranaggi di ingranamento fissati su un pannello uno accanto all'altro a forma di matrice. In una tale configurazione, gli ingranaggi si muovono all'unisono. E mentre lo fanno, notano i ricercatori, la flessibilità del foglio cambia da più pieghevole a meno, o viceversa.

Nel loro lavoro, i ricercatori hanno utilizzato sia il Taiji che gli ingranaggi planetari. I primi sono quasi bidimensionali e hanno un centro sinuoso unico. Hanno consentito di utilizzare orientamenti diversi durante la creazione di un foglio. Anche gli ingranaggi planetari sono quasi piatti ma hanno centri a più fori. Il loro utilizzo consentiva il caricamento compressivo.

Nel loro lavoro, i ricercatori hanno creato un'ampia varietà di fogli per testare diverse configurazioni. In alcuni usavano ingranaggi che non erano tutti della stessa dimensione; in altri, hanno provato a tralasciare gli ingranaggi nei modelli per vedere che tipo di impatto potrebbe avere sulla flessibilità del foglio. Sono stati in grado di creare una miriade di fogli con diversi gradi di elasticità, consentendo quantità diverse di flessibilità, allungamento o piegatura. Hanno anche creato lastre con ingranaggi che potevano essere bloccati su richiesta, consentendo a una lastra di diventare estremamente rigida quasi all'istante.

I ricercatori suggeriscono che oltre a utilizzare i loro fogli come parti di macchine, potrebbero probabilmente essere utilizzati anche nelle appendici dei robot che si restringono come i muscoli. + Esplora ulteriormente

Creazione di nanosheet 2D in cui le molecole negli strati sono tenute insieme solo da deboli legami non covalenti

© 2022 Rete Science X