Pojazdy kosmiczne takie jak Falcon 9 od SpaceX są zaprojektowane do wielokrotnego użytku. Ale to oznacza, że podobnie jak gimnastycy olimpijscy, rakiety muszą bezbłędnie lądować. Jednym ze sposobów jest budowanie ich „kończyn” z materiałów, które pochłaniają część siły i łagodzą uderzenie. Jedną z metod, które zainspirowały naukowców związanych z tym zagadnieniem jest origami. Zespół związany z badaniem wykorzystuje składane elementy, aby rozluźnić naprężenia w materiałach.
Zmieniając miejsca, w których zginają się materiały, można zaprojektować elementy, które wykazują różne stopnie sztywności podczas składania i rozkładania. Tak właśnie było w tym przypadku. Podobnie jak origami, te prototypy są wykonane z papieru. Naukowcy wykorzystali wycinarkę laserową do wycinania przerywanych linii na papierze w celu określenia miejsca składania. Zespół złożył papier wzdłuż linii, tworząc cylindryczną strukturę, a następnie przykleił akrylowe czapki na obu końcach, aby połączyć komórki w długi łańcuch.
Czytaj też: Powstał materiał inspirowany kałamarnicą
Naukowcy ustawili 20 komórek i połączyli jeden koniec z urządzeniem, które uruchamiało reakcję w całym łańcuchu. Korzystając z sześciu kamer GoPro, zespół śledził początkową falę kompresji i następującą falę napięcia, gdy komórki powróciły do normy. Łańcuch składający się z komórek origami wykazywał przeciwny intuicyjny ruch falowy: mimo że siła ściskająca zaczęła całą reakcję, nigdy nie dotarła ona na drugi koniec łańcucha. Zamiast tego została zastąpiona siłą naciągu, która pojawiła się, gdy pierwsze komórki powróciły do normy i rozprzestrzeniły się w dół łańcucha. W ten sposób komórki na końcu łańcucha odczuwały tylko siłę naciągającą. Kolejnym krokiem będzie zastąpienie papieru materiałem kompozytowym.
[Źródło: phys.org]
Czytaj też: Naukowcy są w stanie osobno projektować kolor i właściwości termiczne materiałów
