Inženjeri na Univerzitetu RMIT dizajnirali su inovativni cevasti strukturni sistem koji se može spakovati ravno radi lakšeg transporta i iskočiti u jake građevinske materijale. Ovaj proboj je omogućen zahvaljujući sistemu samozaključavanja inspirisanom origamijem sa zakrivljenim naborima—tehnikom koja koristi zakrivljene linije nabora u savijanju papira.
Vodeći istraživači dr. Jeff (Ting-Uei) Lee i uvaženi profesor Mike (Ii Min) Ksie, rekli su da je bambus, koji ima unutrašnje strukture koje pružaju prirodno pojačanje, inspirisao dizajn cevi.
„Ovaj sistem samozaključavanja je rezultat inteligentnog geometrijskog dizajna“, rekao je Li, sa RMIT-ove škole inženjeringa. „Naš pronalazak je pogodan za upotrebu velikih razmera—panel, težak samo 1,3 kg, napravljen od više cevi, može lako da izdrži osobu od 75 kg.“
Plosnate cevi se već široko koriste u inženjerskim i naučnim primenama, kao što su biomedicinski uređaji, vazduhoplovne strukture, robotika i civilna građevina, uključujući iskočne zgrade kao deo napora za oporavak od katastrofe.
Novi sistem čini ove cevi bržim i lakšim za sklapanje, sa mogućnošću da se automatski transformišu u snažno, samozaključano stanje.
Istraživanje je objavljeno u PNAS-u. Drugi saradnici ovog rada su dr Hongjia Lu, Jiaming Ma i Ngoc San Ha sa RMIT-ove škole inženjeringa i vanredni profesor Joseph Gattas sa Univerziteta Kvinslend.
„Naše istraživanje ne samo da otvara nove mogućnosti za inovativne i multifunkcionalne strukturne dizajne, već takođe može značajno poboljšati postojeće sisteme koji se mogu primeniti“, rekao je Ksie sa Fakulteta inženjeringa.
„Kada NASA postavi solarne nizove, na primer, korišćene grane su cevi koje su bile spakovane ravno pre nego što su razmotane u svemiru“, rekao je Li. „Ove cevi su, međutim, šuplje, tako da bi se potencijalno mogle deformisati pod određenim silama u prostoru. Sa našim novim dizajnom, ove grane bi mogle da budu jača struktura.“
Ksie je objasnio da je njihov pametni algoritam omogućio kontrolu nad načinom na koji se struktura ponašala pod silama promenom orijentacije cevi.
„Sa našom inovacijom inspirisanom origamijem, ravne cevi ne samo da se lako transportuju, već postaju dovoljno jake da izdrže spoljne sile kada se koriste“, rekao je Ksi. „Cev je takođe samozaključavajuća, što znači da je njen jak oblik sigurno zaključan na mestu bez potrebe za dodatnim mehanizmima ili ljudskom intervencijom.“
Tim će nastaviti da unapređuje dizajn i istražuje nove mogućnosti za njegov razvoj.
„Cilj nam je da proširimo funkciju samozaključavanja na različite oblike cevi i testiramo kako cevi rade pod različitim silama, kao što su savijanje i uvijanje“, rekao je Li. „Takođe istražujemo nove materijale i metode proizvodnje kako bismo stvorili manje, preciznije cevi.
Tim razvija cevi koje se mogu samostalno primeniti za niz aplikacija bez potrebe za velikim ručnim naporom.
„Planiramo da poboljšamo naš pametni algoritam kako bismo cevi učinili još prilagodljivijim i efikasnijim za različite situacije u stvarnom svetu“, rekao je Ksi.
