13:46
Comentarii Adauga Comentariu

_ Noile modele inspirate de kirigami prezic modul în care se comportă noile metamateriale

_ Noua inspirație kirigami modelele prezic modul în care noile metamateriale se comportă

O macara de hârtie tradițională este o ispravă de artă. Fiecare pliu în origami duce la transformarea unei singure foi pătrate de hârtie într-o pasăre, un dragon sau o floare. Origami descurajează lipirea, marcarea sau tăierea hârtiei, dar în arta kirigami, tăieturile plasate strategic pot transforma și mai mult forma hârtiei, creând structuri complexe din fante simple. Un exemplu binecunoscut în acest sens este o carte pop-up, în care, în funcție de felul în care este tăiată hârtia plată, un set diferit de forme — o inimă, o broască, un set de zgârie-nori — va apărea când cartea este deschisă.< /p>

În producție, kirigami schimbă jocul a ceea ce este posibil. La fel ca în cazul hârtiei, tăierea repetată cu laser a unei foi deschide posibilitatea unei transformări complexe a formei, alimentată de deschiderea și închiderea fantelor. Datorită libertății disponibile în proiectarea fantelor, aceasta creează o gamă largă de geometrii care au proprietăți foarte adaptabile în comparație cu materialele tradiționale. În aplicațiile din lumea reală, s-ar putea să vedeți un astfel de material folosit în robotică sau spațiu, de exemplu o piele de șarpe, cum ar fi un material inspirat de kirigami, care permite unui robot să se târască sau o structură de avion care se transformă. Dar înainte ca aceste materiale să poată fi adaptate pentru uz profesional, trebuie să înțelegem mai bine modul în care materialele kirigami se schimbă de formă sub solicitările și sarcinile tipice de inginerie. În timp ce regulile pentru blocurile de construcție simple sunt cunoscute, regulile pentru interacțiunile lor colective de schimbare a formei rămân în mare parte neclare.

Într-o lucrare recentă publicată în Physical Review Letters, o echipă interdisciplinară de cercetători de la USC, Universitatea din Illinois din Chicago și Universitatea Stony Brook au derivat o nouă ecuație matematică pentru clasificarea comportamentului materialelor inspirate de kirigami pentru a prezice mai bine cum se vor mișca atunci când sunt împinse sau trase. Echipa include profesorul asistent USC Paul Plucinsky și cercetătorul post-doctoral Yue Zheng; Universitatea Stony Brook profesor asistent Paolo Celli și asistent de cercetare absolvent Imtiar Niloy; și profesorul asistent de la Universitatea Illinois-Chicago, Ian Tobasco.

Plucinsky a spus: „Geometria acestor materiale este reglată oarecum arbitrar. Așa că avem nevoie de reguli despre cum ai putea alege arhitecturile pe care le vei fabrica. . Odată ce aveți acele reguli, trebuie să puteți modela sistemul, astfel încât să faceți o predicție rezonabilă a modului în care se va deforma atunci când este împins sau tras.”

Plucinsky spune că modelele anterioare de comportament al materialului nu se aplică materialelor kirigami, deoarece nu sunt sensibile la geometria complicată a desenelor lor. „Dacă vrei să poți folosi aceste materiale, trebuie să înțelegi mai întâi de ce atunci când introduci aceste modele la încărcături, ele produc un răspuns foarte neuniform.”

Când un material este tăiat, acesta este produce „celule” sau spații conținute care se repetă într-un model, de exemplu, paralelograme, a spus Plucinsky. În cazul materialelor kirigami, aceste celule pot fi clasificate pentru a se comporta într-unul din două moduri: sub formă de undă sau în descompunere de-a lungul arcurilor eliptice, iar acest lucru depinde numai dacă modelul se comprimă sau se extinde perpendicular pe direcția de tragere. O ecuație matematică guvernează comportamentul geometric al unor lucruri precum fluxul de apă, a spus Plucinsky, dar pentru solide ca acestea, este mai greu de derivat. O ecuație diferențială parțială (PDE) este ceea ce Plucinsky și echipa sa au putut să dezvolte și să prezinte ca prima piesă a unui puzzle mai mare necesară pentru a face materialele kirigami aplicabile practic.

O problemă de modelare.

În acest moment, spune Plucinsky, în timp ce oamenii sunt dornici să folosească materiale kirigami pentru a proiecta dispozitive în domeniul roboticii soft, biomedicale și chiar în domeniul cercetării spațiale, există o problemă de bază de modelare care împiedică utilizarea acestora. Plucinsky a spus că nu se știe prea multe despre cum funcționează materialele kirigami în condiții de încărcare de bază. „Dacă nu aveți un instrument bun pentru a modela sistemele în cauză, v-ar fi dificultăți să investigați spațiul de proiectare și să faceți predicții cuprinzătoare despre modelele individuale”, a spus Plucinsky.

În lumina că, Plucinsky și echipa sa de cercetare s-au gândit, „există o ecuație matematică simplă care ar putea caracteriza aceste materiale?” „Ecuația”, a spus el, „vă va permite să preziceți comportamentul sistemului într-un mod eficient numeric.”< /p>

Cheia ecuației a fost să realizăm că celulele kirigami, deși au blocuri de construcție complicate, ar putea fi conceptualizate ca atomi într-o rețea (un set de atomi 2D care se repetă), ca într-un solid cristalin convențional, unde unitățile sunt identice și se repetă. De acolo, a fost simplu să se obțină o ecuație care a reușit să reflecte modificările în structura fizică a unui astfel de material atunci când este manipulat. Ecuația oferă o perspectivă asupra scenariilor din lumea reală, de exemplu, cum un kirigami -obiect spațial bazat Ar putea reacționa dacă o piatră lunară a aterizat pe ea.

Puzzle de design

Modele Kirigami, a spus Plucinsky, sunt benefice din mai multe motive, dintre care unul este că sunt independente de material în multe feluri. „Acest tip de paralele este foarte bine cu fabricarea aditivă, unde acum se poate introduce și la diferite scări se creează modele atent proiectate. Ideea este că modelul contează, așa că dacă proiectați corect modelul, alegerea materialului pe care îl utilizați nu va face”. nu trebuie să conteze la fel de mult.”

Văzând succesul modelului matematic în prezicerea materialelor inspirate de kirigami deschide porțile utilizării unei astfel de modelări pentru alte materiale, a spus Plucinsky. „Lucrăm la ideea că, dacă aveți ceva cu un model care se repetă, puteți găsi o ecuație care să o modeleze cu acuratețe. poate spune „oh, trebuie să prezinte un model de tip x” și să-l facă inginerie inversă.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Investiția în bioplastice crește pe măsură ce piața se extinde

_ Un vrâncean şi fiul său, duşi la spital după un incendiu izbucnit din cauza unei oale

_ Vești colosale pentru tinerii români! Pot beneficia de sume de zeci de mii de lei

_ ReinventedLives Emil Ninu, former footballer turned into financial education expert

_ Novak Djokovic, în sferturi la Roland Garros

_ Ronald Gavril, victorios prin KO în faţa mexicanului Edgar Romero, la Cancun

_ Comisia Europeană anunţă lansarea pe orbită a doi sateliţi Galileo care au primit numele unor copii câştigători ai unui concurs de desen

_ Canada sancţionează 21 de apropiaţi ai preşedintelui Putin, instituţii financiare şi bănci din Rusia

_ ISTORIA FĂRĂ PERDEA Marius Oprea / Dosarul Revoluţiei. Conspiratorii lui Gorbaciov în România

_ Promisiunea lui Ciolacu pentru copii de ziua lor: 'Sperăm să fim nişte politicieni mai buni'. Care este cea mai dragă amintire a lui din copilărie

_ Cătălin Chirilă (C-1), locul patru în finala probei de 5.000 m, la Cupa Mondială de la Poznan

_ Femeie grav rănită după ce o maşină s-a răsturnat pe DJ 102H - Șoferul era băut

_ Datoria publică a Rusiei a atins un maxim istoric: se prefigurează o criză de proporții la Moscova

_ Interdicţia UE asupra importurilor de cărbune din Rusia va intra în vigoare joi. Cât de puternic va fi afectată economia rusă

_ Reuniune a Consiliului de Securitate ONU pe tema situaţiei de la Centrala nucleară Zaporojie

_ Irlanda interzice participarea jucătoarelor de rugby transgender

_ Antrenorul echipei de fotbal Universitatea Craiova, Mirel Rădoi: În mod normal plecăm cu şansa a doua în retur, dar oarecum echilibrăm balanţa

_ „Ceasul solar” nou descris poate prezice cu exactitate evenimentele ciclului solar cu ani înainte

_ Nava spațială sud-coreeană lansată pe Lună, prima țară din țară

_ Ultima frontiera? Doar o felie de cârnați spanioli

O NOUĂ TEMBELIZARE IMPUSĂ DE PROGRESIȘTI FEMEILOR. Tendința TikTok vede femeile revendicând termenul „bimbo” și glumând despre faptul că sunt „fete anti-alege-mă”

_ Remediu dietetic natural pentru insomnie

_ Grupul de modă PVH, care deţine Calvin Klein şi Tommy Hilfiger, lucrează cu 5 fabrici din România

_ Sentimentul întreprinderilor mici rămâne scăzut pe măsură ce firmele se luptă cu inflația

_ Angajaţii din Capitală, Cluj, Sibiu şi Timiş sunt plătiţi cel mai bine. Care sunt salariile medii nete

_ Alertă la Gara de Sud din Ploieşti: Locomotiva unui tren de călători a luat foc

_ Creditorii Ucrainei acceptă îngheţarea pe doi ani a datoriei de 20 miliarde de dolari în străinătate

_ Cel puţin şase morţi în urma unui atac rus în estul Ucrainei

_ Estonia l-a convocat pe ambasadorul rus pentru a cere explicaţii după încălcarea spaţiului său aerian

_ #MeToo: un tribunal din China a respins apelul unei stagiare TV într-un caz celebru

_ Preţurile de consum din SUA au rămas neschimbate în iulie, pe fondul scăderii costului benzinei

_ Trump sugerează că agenţii FBI au plantat probe în reşedinţa sa. Crede că Biden a ştiut de operaţiune

_ Retailerii europeni sting luminile şi reduc orele de funcţionare pentru a economisi energie

_ Ministrul Energiei: Perioada de depunere a proiectelor pentru investiţii în încălzire centralizată, prelungită

_ China intensifică relaţiile cu Rusia şi consideră SUA "principalul instigator" în criza din Ucraina

_ Armata rusă a început antrenamentele cu drone iraniene, consideră SUA

_ Jurnalista Marina Ovsyannikova a fost arestată. L-a numit criminal pe Putin

_ Rusia lovește puternic în estul Ucrainei - Cel puțin șase persoane au murit

_ Simona Halep, victorie în două seturi la Toronto - Cu cine va juca în turul următor

_ Căpitanul echipei de fotbal CFR Cluj, Mario Camora: Trebuie să redevenim echipa din ultimii ani în cupele europene (Video)

_ Viorica Dăncilă și Carmen Dan ar putea fi audiate în dosarul 10 august - Anunțul făcut de procurorul general Gabriela Scutea

_ Meta strânge 10 miliarde de dolari în prima sa ofertă de obligațiuni

_ Supercupa Europei - Echipele de start: Real Madrid - Eintracht Frankfurt

_ După ce a depășit infecția cu noul coronavirus, Joe Biden pleacă într-o vacanță pe plajă în Carolina de Sud

_ Tariful gigacaloriei în București: Ce spune Nicuşor Dan că se va întâmpla la iarnă

_ Nouă jucători români de tenis s-au calificat în optimile turneului ITF de la Curtea de Argeş

_ Ucraina anunță ofensiva: 'Recuperarea Crimeii este ceva care trebuie să se întâmple'

_ Două persoane au fost rănite într-un accident cu patru maşini în Hunedoara, pe DN76 Brad-Deva

_ Incendiul de la depozitul de petrol din Cuba este sub control, anunţă oficialii

_ Germania intenţionează să oblige oraşele să instaleze mai multe fântâni cu apă potabilă în spaţiile publice

_ Ministrul Muncii, replică pentru Florin Cîțu: Ce efect are de fapt supraimpozitarea contractelor part-time

_ Echipa masculină de handbal CS Dinamo București a câştigat meciul amical cu Potaissa Turda

_ General ucrainean: 'Credeți-mă, situația noastră nu este atât de rea pe cât crede toată lumea'

_ VIDEO | Arde o locomotivă electrică în Gara Ploiești Sud - Flacără deschisă și degajări mari de fum

_ Studiu: Coronavirusuri înrudite cu SARS infectează anual circa 66.000 de persoane în Asia de Sud-Est

_ Încă un indiciu despre originea lunii

_ O nouă analiză arată cum se pot forma norii de sulf în atmosfera lui Venus

_ Prima detectare de gaz într-un disc circumplanetar

_ Vizualizarea largă a universului timpuriu indică o galaxie printre cele mai timpurii detectate vreodată

_ Echipa remediază problemele navei spațiale Lucy, legate de asteroizi, pe milioane de mile


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4

Nr. de articole la aceasta sectiune: 205, afisate in 4 pagini.



ieri 20:09 _ Vin alfresco