В MIT разработали 3D-печатные блоки bifur-circuits для трансформируемых устройств
Инженеры MIT создали метаматериалы, сохраняющие электрические связи и определяющие собственную форму при деформациях.
Инженеры Массачусетского технологического института совместно со специалистами Токийского и Мичиганского университетов представили модульные блоки под названием bifur-circuits. Как сообщает news.mit.edu, эти 3D-печатные структуры на базе механических метаматериалов способны многократно изменять конфигурацию без разрыва внутренних электрических цепей и применения внешних проводов mit.edu
news.mit.edunews.mit.eduОткрыть источник ↗.
В основе разработки лежат ауксетические структуры, расширяющиеся при растяжении, а также эффект механической бифуркации — резкого изменения состояния системы при превышении критической нагрузки. В блоках bifur-circuits бифуркация возникает при повороте модулей вокруг точки шарнира, благодаря чему число доступных устойчивых форм растет экспоненциально с добавлением каждого нового элемента. Вращение и стыковка модулей активируют определенные токопроводящие контуры, что позволяет конструкции распознавать собственную геометрию и передавать данные на дисплей.
Производство и испытания на износ
Для проектирования элементов авторы разработали специализированное расчетное программное обеспечение, передающее команды на мультиматериальный 3D-принтер для изготовления блоков за один цикл. Ключевой инженерной задачей стал подбор проводящего состава, сохраняющего достаточную проводимость при постоянных изгибах. В ходе ресурсных испытаний прототипы подвергли более чем 10 000 циклов сжатия, при этом ухудшения электрического контакта зафиксировано не было.
Демонстраторы и области применения
На базе созданных модулей исследователи собрали трансформируемый игровой контроллер и стул, раскладывающийся в стол с полкой или плоскую панель для хранения mit.edu
news.mit.edunews.mit.eduОткрыть источник ↗. По заявлению авторов, технология подходит для создания антенн с изменяемой рабочей частотой без применения сервоприводов, адаптивных роботизированных захватов и специализированной мебели для реабилитации пациентов. Результаты работы будут представлены на симпозиуме ACM по пользовательским интерфейсам (UIST).
