Hunter

Nagy dolgok kis darabokból egy új geometriával

Az MIT kutatói apró, könnyű építőelemeket alkottak, melyeket a Lego kockákhoz hasonlóan összerakva kivételesen erős szerkezeteket eredményeznek.

Az MIT Bitek és Atomok Központjának vezetője, Neil Gershenfeld a láncinghez hasonlítja a szerkezeteket, az általa és munkatársa, Kenneth Cheung által kifejlesztett újszerű geometrián alapuló tömeggyártott elemek tízszer erősebb szerkezetet alkotnak egy adott súlyhoz, mint a jelenleg létező ultrakönnyű anyagok. Ugyancsak lényeges, hogy a Lego-elv folyamatosan megmarad, vagyis az elemek könnyedén szétszedhetők és más elrendezésben összerakhatók.

A nyolcszögletű sejtekbe csíptetett lapos, kereszt alakú kompozit darabok egy kockarácsába állnak össze, amit a kutatók "cuboct" névre kereszteltek. Az elemek szerkezete leginkább a perovszkit ásvány kristályszerkezetére hasonlít. Úgy tervezték, hogy a normál alkalmazáskor a szerkezetre ható erők irányába ellenálló legyen, míg egy teljesen más irányból nyomást kifejtve az elemek szétszedhetőkké váljanak. Az új technika előnye, hogy jóval kevesebb anyag szükséges egy adott súly megtartásához. Ez nem csupán a járművek súlyát csökkentené, de az építési és összerakási költségeket is, ami nagyobb szabadságot enged a tervezésben.

A hagyományos kompozitoknál, melyeket a golflabdáktól kezdve az új Boeing 787-es repülőgép alkatrészekig bezáróan számtalan területen alkalmaznak, minden darabot egy folyamatos egységként gyártanak le, ezáltal a nagy szerkezetek, például egy repülőgépszárny előállításához nagy gyárakra van szükség, ahol a nagy egész darabjait összeillesztve hőkezelésnek vetik alá. Jellemzően az ilyen illesztéseknél alakulnak ki a szerkezeti hibák.


Cheung és Gershenfeld szerint módszerüknél nem lép fel ilyen probléma, mivel az erők a darabok belsejének szerkezetén keresztül szétoszlanak a teljes rácsban. Kiemelték, hogy szerkezetük úgy viselkedik, mint egy rugalmas szilárd anyag, melynek ereje megegyezik a sokkal nehezebb hagyományos szerkezetekével. "Mi több, amikor a hagyományos kompozit anyagokat a töréspontig feszítjük, hajlamosak hirtelen és nagy területen törni" - magyarázta Gershenfeld. "Az új moduláris rendszer azonban csak fokozatosan adja fel a küzdelmet, ami nagyobb megbízhatóságot és könnyebb javíthatóságot jelent"

Mivel több féle típus is összeilleszthető, így nagyobb fokú tervezési függetlenséget is biztosít az új megoldás a kompozit gyártásban, tette hozzá Cheung. "A különböző alkotóelem típusok kombinálásával a tervezők olyan azonos geometriával rendelkező szerkezeteket is alkothatnak, amik más és más módokon hajlanak meg a különböző súlyok alatt" - összegzett.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • Lucy in the Sky #9
    Nyilván lehet, hát még ha ilyet is tudna a "nyomtató", az ebből az anyagból készült alkatrészek és az ezekből álló gépek emberi beavatkozás nélkül előállíthatók és javíthatók is lennének. Lassan tényleg csak útban leszünk, nemtom ennek örüljek-e.
  • hematit1976 #8
    kíváncsi vagyok, vajon lehet-e ilyen "szerkezeti" elemeket 3D-s nyomtatóval előállítani, h a kívánt dolgot aztán össze lehessen -legózni- otthon.
  • fszrtkvltzttni #7
    És csak annyira új, hogy rég belepte már a por őket a vitrinben. :D
  • ProgServ #6
    Kémia. Kristályok rácsszerkezete. Pont ilyen.
  • Zocsi #5
    Nem csak a fizikai tartósság és szilárdság a fontos itt (mint pl egy damaszkolt pengénél), hanem az új modell egyéb pozitív tulajdonságai, melyekből párat a cikk ki is emel.
    Kíváncsi vagyok mire jutnak ezzel, ígéretesnek tűnik.
  • ostoros #4
    Ügyesk, de azért ez nem akkora újdonság. Régóta ismert, hogy papírból megfelelő hajtogatás esetén meglepően erős dolgokat lehet készíteni.
  • Oliwaw #3
    Végre valaki képes kitörni a kerekített sarkú téglalap bűvköréből.
  • flashpointer #2
    kb 5x5 cm
  • flashpointer #1
    Hát ez érdekes, de mekkora méretű egy ilyen kocka?