模型材料

折纸模型材料可以使得宇宙飞船软着陆

发布时间:2024/12/10 15:20:09   
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来自于日本折纸艺术的灵感,未来的航天器和火箭可能会实现软着陆。一个研究小组创建了一个折纸模型的超材料---一种高度灵活的材料,可以适应不同的目的。这种超材料模型不仅可以用于航天飞行,还可以用于必须吸收高冲击力的汽车和其他设备。这个想法使用“折叠折痕”来减轻任何冲击力,促进放松超材料链中的应力。“如果戴着由这种材料制成的橄榄球头盔,当有物体击中头盔,你不会感到头部受到撞击。这是因为当撞击到达你时,并不是向前推动,而是在拉动,”通讯作者JinkyuYang华盛顿大学航空航天学副教授在报告中说。这种新的超材料模型与折纸非常相似。研究人员使用激光切割机切割虚线来创建纸模型。接下来,他们沿着这些线折叠纸张以形成圆柱形结构。在结构的两端,科学家们将丙烯酸帽粘在一起,将每个圆柱连接成链条。将20个圆柱体小心地粘贴在一起后,研究人员将链条的一端连接到推动链条的装置上,从而产生反应。研究人员使用六台GoPro摄像机跟踪链条的运动,检查压缩波和张力波,直到单元完成运动。“由折纸单元构成的链条显示出反直觉的波动:尽管来自装置的压缩推力开始了整个反应,但这种力量从未进入链条的另一端,”华盛顿大学的研究人员在声明中说道。“相反,它被第一个单元恢复正常时的张力所取代,并在链条上越来越快地传播。因此,链条末端的单位细胞只感觉到拉力将它们拉回来。”这一切都意味着航天器和火箭的降落可能更为柔和,但研究人员将需要进一步测试该理论来证明它,根据声明。他们的下一步是尝试用更耐用的材料复制纸模型。基于该研究的论文于5月24日发表在ScienceAdvances杂志上。该研究由宾夕法尼亚大学博士后研究员HiromiYasuda领导,他在华盛顿大学攻读博士学位期间完成了这项工作。

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