Странспорт метаматериал. Кредит: Амольф
Когда вы что -то вытащите — как резиновая лента — вы ожидаете, что она станет длиннее. Но что, если это сделало наоборот? Что, если вместо этого он внезапно сразился? В исследовании, опубликованном в Труды Национальной академии наукисследователи из Amolf и Arcnl сделали это возможным. Они создали структуры, которые щелкают внутрь, когда вытянуты наружу.
Это удивительное поведение бросает вызов традиционному пониманию материалов и открывает захватывающие приложения в области мягкой робототехники, интеллектуальных устройств и систем управления вибрациями.
Счетчики
«Мы показали, что механические системы могут быть спроектированы так, чтобы вести себя так, как это кажется практически парадоксальным», — говорит Бас Сверенде, главный исследователь группы мягких роботизированных веществ.
«Этот новый вид поведения-то, что мы моним стягивание»-никогда раньше не видели в экспериментах. Это может трансформировать то, как мы проектируем все, от медицинских роботизированных устройств до землетрясений, устойчивых к зданиям ».
Кредит: Amolf объединяет строительные блоки
Чтобы это противоречивое поведение произошло, команда разработала умную стратегию дизайна: вместо того, чтобы пытаться создать сложное поведение одновременно, они начали с небольших, более простых частей и объединили их определенным образом. Результат? Структуры, которые внезапно сокращаются при тяге — что -то, что ранее считалось почти невозможно достичь на практике.
По словам первого автора Пола Дюкарма, «это похоже на открытие нового строительного блока для механических систем. Он ведет себя совершенно неожиданно — но, как только вы его поймете, вы можете использовать его, чтобы сделать удивительные вещи».
Приложения
Исследователи продемонстрировали, что эти структуры контактов могут привести к экзотическим свойствам, которые потенциально могут быть полезны в ряде применений. Примеры включают:
- Одностороннее скользящее движение без двигателей или электроники-по-прежнему полезно у мягких роботов, которые должны двигаться вперед, не проскальзывая назад, такие как медицинские роботы, путешествующие по телу.
- Материалы, которые переключают жесткость по требованию — хотя для носимых экзосутов или протезирования, которые должны быть гибкими во время движения, но мгновенно закрепляют для поддержки или безопасности.
- Структуры, которые сами по себе ослабляют чрезмерную вибрацию-позиционно спасают в таких системах, как самолеты, ветряные турбины или даже здания в склонных к землетрясениям.
-
Странспонизание материала для подъема. Кредит: Амольф
-
Строительные блоки Countersnapping. Кредит: Amolf/Alberto Comoretto
Помимо использования отдельных структур, команда также исследовала объединение нескольких структур вместе. «Это открывает новые возможности для метаматериалов, которые действуют как компьютеры», — говорит Мартин Ван Хек, главный исследователь механической метаматериальной группы в Амольфе.
Исследователи считают, что это только начало. Подобно традиционному щелчке, используется в таких вещах, как всплывающие палатки, схватывающие игрушки и развертываемые космические структуры, контрсвязывание может попасть в новое поколение технологий, которые более умнее, быстрее и адаптивны.
Больше информации:
Пол Дюкарм и др., Экзотические механические свойства, включенные в результате нестабильности с контр. Труды Национальной академии наук (2025). Doi: 10.1073/pnas.2423301122
Информация журнала:
Труды Национальной академии наук, предоставленных Амольфом
Цитирование: «Структуры контрсвязанности» сжимаются при тяге (2025, 12 мая), полученные 12 мая 2025 года из этого документа подлежат авторским праву. Помимо каких -либо справедливых сделок с целью частного исследования или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только для информационных целей.
