Rekonfigurabilni mehanički metamaterijali: revolucija u tehnologiji materijala za održivu budućnost s multifunkcionalnim svojstvima

Inovativni rekonfigurabilni mehanički metamaterijali donose revoluciju u tehnologiju, omogućujući objektima promjenu svojstava iz mekih u krute i obrnuto, čime se smanjuje potreba za različitim resursima i otvara put prema održivoj budućnosti.

Rekonfigurabilni mehanički metamaterijali: revolucija u tehnologiji materijala za održivu budućnost s multifunkcionalnim svojstvima
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

U svakodnevici koristimo objekte koji posjeduju specifična svojstva koja im omogućuju obavljanje određenih funkcija. Primjerice, mekoća jastuka pruža udobnost, dok krutost valjka za tijesto omogućuje ravnomjerno valjanje. Jednom izrađeni, ti objekti ne mogu promijeniti svoja svojstva. Jastuk nikada neće postati valjak za tijesto, niti će valjak za tijesto pružiti udobnost jastuka.

No, zamislite objekt koji može promijeniti svoja svojstva iz mekog u kruto jednim jednostavnim potezom. Takav objekt mogao bi biti mekan poput jastuka u jednom trenutku, a krut poput valjka za tijesto u drugom. Ova multifunkcionalnost mogla bi značajno smanjiti potrebu za različitim resursima, donoseći revoluciju u održivost svakodnevnih tehnologija.

Napredak u materijalima
Moj tim i ja istražujemo rekonfigurabilne mehaničke metamaterijale, koji predstavljaju novu klasu materijala s prilagodljivom unutarnjom strukturom. Ovi materijali imaju jedinstvenu sposobnost prebacivanja između tri suprotstavljena stanja: floppy, kruto i multistabilno. To znači da se svojstva mogu mijenjati prema potrebi, omogućujući materijalu da bude tvrd ili mekan, ili čak zadrži energiju.

Predmet izrađen od ovih metamaterijala može postati krut kako bi izdržao vanjske sile, prilagoditi oblik kao floppy mehanizam, ili apsorbirati energiju kao multistabilni materijal. Ova sposobnost čini ga iznimno korisnim za različite primjene.

Postprodukcijska prilagodba
Ključna komponenta ovih materijala je meta-zglob koji omogućuje promjenu svojstava nakon izrade. Promjena se događa primjenom sila na određene točke, gdje se rubovi spajaju i formiraju fleksibilan zglob. U jednom stanju, blok je krut jer zglob nije aktiviran, dok u drugom stanju aktivacija zgloba omogućuje lokalnu rotaciju, čineći ga fleksibilnim.

Ovaj rekonfigurabilni blok može se koristiti za stvaranje struktura s prilagodljivim svojstvima. Na primjer, greda može biti kruta ili fleksibilna, ovisno o primijenjenom opterećenju. Također, blokovi se mogu složiti u dvije dimenzije kako bi se stvorile različite konfiguracije, svaka sa svojim karakteristikama: kruta, floppy ili multistabilna.

Praktične primjene
Ovi multifunkcionalni materijali mogu se primijeniti u raznim sektorima. Osim fizičkih svojstava, mogu se prilagoditi i geometrijska svojstva. Na primjer, reprogramiranjem jedinica moguće je mijenjati veličinu i oblik proizvoda.

Jedan od primjera je multifunkcionalna vješalica za odjeću. Selektivnom aktivacijom zglobova, vješalica se može sklopiti radi uštede prostora ili proširiti kako bi primila odjeću različitih veličina. Ova razina prilagodljivosti dovodi do održivijeg korištenja resursa.

Sve-u-jednom klasa metamaterijala pomaže u stvaranju višestruko namijenjenih proizvoda. Multifunkcionalnost obećava smanjenje korištenja resursa, otvara održivi put za buduće tehnologije i pridonosi ostvarivanju ciljeva održivosti, čime se stvara zelenija i otpornija budućnost.

Original:
Damiano Pasini
Profesor mehanike i materijala na Sveučilištu McGill

PRONAĐITE SMJEŠTAJ U BLIZINI

Kreirano: srijeda, 17. srpnja, 2024.
VIŠE S WEB-a

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka našeg globalnog portala, specijalizirana za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje diljem svijeta.

Stručna analiza i jasna objašnjenja Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njezina sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.

NAPOMENA ZA NAŠE ČITATELJE
Karlobag.eu pruža vijesti, analize i informacije o globalnim događanjima i temama od interesa za čitatelje širom svijeta. Sve objavljene informacije služe isključivo u informativne svrhe.
Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim, medicinskim, financijskim ili pravnim područjima. Stoga, prije donošenja bilo kakvih odluka temeljenih na informacijama s našeg portala, preporučujemo da se konzultirate s kvalificiranim stručnjacima.
Karlobag.eu može sadržavati poveznice na vanjske stranice trećih strana, uključujući affiliate linkove i sponzorirane sadržaje. Ako kupite proizvod ili uslugu putem ovih poveznica, možemo ostvariti proviziju. Nemamo kontrolu nad sadržajem ili politikama tih stranica te ne snosimo odgovornost za njihovu točnost, dostupnost ili bilo kakve transakcije koje obavite putem njih.
Ako objavljujemo informacije o događajima ili prodaji ulaznica, napominjemo da mi ne prodajemo ulaznice niti izravno niti preko posrednika. Naš portal isključivo informira čitatelje o događajima i mogućnostima kupnje putem vanjskih prodajnih platformi. Povezujemo čitatelje s partnerima koji nude usluge prodaje ulaznica, ali ne jamčimo njihovu dostupnost, cijene ili uvjete kupnje. Sve informacije o ulaznicama preuzete su od trećih strana i mogu biti podložne promjenama bez prethodne najave. Preporučujemo da prije bilo kakve kupnje temeljito provjerite uvjete prodaje kod odabranog partnera, budući da portal Karlobag.eu ne preuzima odgovornost za transakcije ili uvjete prodaje ulaznica.
Sve informacije na našem portalu podložne su promjenama bez prethodne najave. Korištenjem ovog portala prihvaćate da čitate sadržaj na vlastitu odgovornost.