Умные устройства, меняющие форму: новая разработка MIT

Ученые Массачусетского технологического института (MIT) создали систему для производства интеллектуальных устройств, способных менять свою форму. Эти устройства, напечатанные на 3D-принтере, представляют собой особый вид механических метаматериалов.

Что такое механические метаматериалы?

Это программируемые 3D-структуры из повторяющихся элементов. Благодаря своей геометрии они могут принимать сложные формы. При сжатии, толчке или растяжении такие метаматериалы изгибаются или скручиваются определенным образом.

Новая разработка

Разработанные блоки можно комбинировать, создавая гораздо больше конфигураций, чем традиционные метаматериалы. Ученые назвали эти новые элементы «бифуркационными контурами». Они используют свойство механической бифуркации — резкого изменения поведения механизма при достижении критической точки силы.

Например, если слегка согнуть пластиковую линейку, она прогнется, когда сила достигнет определенного порога. В новых контурах бифуркация происходит, когда соединенные блоки поворачиваются вокруг точки опоры, что позволяет им образовывать более устойчивые конфигурации.

Электрическая модульность

Модульные элементы также спроектированы как электрические модули. Проводящий материал интегрирован таким образом, что электрические соединения сохраняются, независимо от того, как объект поворачивается, сжимается или скручивается. Это позволяет инженерам создавать интерактивные устройства, которые могут определять свою форму без внешних проводов.

Примеры применения

В ходе исследования ученые продемонстрировали несколько интерактивных объектов. Один из них — стул, который трансформируется в стол с местом для хранения и может складываться для удобной транспортировки. Конструкция распознает свое положение и передает информацию на электронный дисплей.

Добавление новых бифуркационных контуров значительно увеличивает количество возможных конфигураций. Соединение и вращение компонентов активирует уникальную электрическую цепь между соседними блоками.

Источник: Время электроники