Ein Forscherteam aus London hat sich an der Natur orientiert und ein Material entwickelt, das wiederholt ohne Schaden zusammengedrückt werden kann und dennoch Energie enthält.
Der letzte Ort, an dem kleine Nagetiere oder Vögel sein möchten, ist der Griff eines Greifvogels wie eines Adlers. Adler sind mit Füßen ausgestattet, mit denen sie Energie speichern können, ohne ihre Muskeln zusammenziehen zu müssen.
Materialien basierend auf Adlergriffen
Sobald ein Adler die Beute im Griff hat, hat diese Beute keine große Chance mehr. Wissenschaftler der Queen Mary University in London und der University of Cambridge nahmen diese Merkmale eines Adlers und verwendeten sie, um ihr Material zu erstellen.
Diese Art von Material wird als Auxetik bezeichnet und verhält sich normalerweise anders als andere Materialien. Sie kollabieren häufig in Richtungen und speichern die Energie im Inneren.
Die meisten auxetischen Materialdesigns haben jedoch scharfe Kanten und Ecken, die eine höhere Dichte ermöglichen. Das neue Material der britischen Forscher ist mit glatten Kurven geformt.
Dies verteilt die Kraft und führt zu wiederholten Verformungen, wenn ein Material seine Form ändern muss. Dieses Material kann in allen Bereichen verwendet werden, von 3D-Trägern bis hin zu Robotikschalen, um die Energieeinwirkung zu absorbieren.
"Die aufregende Zukunft neuer Materialdesigns besteht darin, dass sie Geräte und Roboter ersetzen können", sagte der leitende Ermittler Dr. Stoyan Smoukov von der Queen Mary University in London. "Die gesamte intelligente Funktionalität ist beispielsweise in das Material eingebettetdie wiederholte Fähigkeit, sich an Objekte zu klammern, wie Adler sich an Beute klammern, und einen schraubstockartigen Griff zu behalten, ohne mehr Kraft oder Anstrengung aufzuwenden. "
Ein weiterer Blick in die Natur für mehr Inspiration
Die Natur inspiriert häufig Robotiker und Ingenieure, und dieses internationale Forscherteam plant, die Geräte der Natur zu nutzen, um mehr eigene zu inspirieren. In einer Erklärung stellten sie fest, dass das Design als energieeffizientes Werkzeug in der Industrie verwendet oder sogar geschaffen werden könnteGitter mit einzigartigen Reaktionen auf Hitze oder Kälte.
Eesha Khare, eine Gaststudentin der Harvard University, die maßgeblich an der Definition des Projekts beteiligt war, fügte hinzu: "Ein Hauptproblem für Materialien, die rauen Bedingungen wie hohen Temperaturen ausgesetzt sind, ist ihre AusdehnungDie Expansionseigenschaften variieren kontinuierlich, um einem Temperaturgradienten zu entsprechen, der weiter und näher an einer Wärmequelle liegt. Auf diese Weise kann es sich auf natürliche Weise an wiederholte und schwerwiegende Änderungen anpassen. "
Smoukov und das Team stellten sicher, dass das Material 3D-gedruckt werden kann, wodurch es relativ kostengünstiger und einfach zu replizieren ist. "Indem wir die Dinge Schicht für Schicht von unten nach oben wachsen lassen, sind die möglichen materiellen Strukturen größtenteils durch die Vorstellungskraft begrenzt, und wir können leicht die Inspirationen nutzen, die wir aus der Natur erhalten", fügte Smoukov hinzu.
Die Studie wurde veröffentlicht in Grenzen Tagebuch