We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Pennsylvania Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi'ndeki araştırmacılar, mühendislikten daha sihir gibi görünebilecek bir şekilde, beyin veya sinir sistemi olmayan, karmaşık kararlar verebilen nesneler ürettiler, bu özellik "somutlaşmış mantık" olarak adlandırılıyor. Hepsinden iyisi, nesnelerin 3D yazdırılması!
Venüs sinekkapanından ilham aldı
Mühendisler, beyinsiz sinekkapanının potansiyel avını yakalama ya da yiyemeyeceğini reddetme yeteneğinden ilham aldılar.
Daha sonra, "uyarıcıya duyarlı malzemeler ve geometrik ilkeler" ile oynayarak, araştırmacılar ekibi "yalnızca fiziksel ve kimyasal makyaj" kullanarak çevresel ipuçlarına uygun yanıtlara karar verebilen yapılar tasarladı.
Bunu başarmak için mühendisler, iki konfigürasyondan birini süresiz olarak tutabildikleri için iki dengeli yapılar kullandılar.
Penn Engineering'in Makine Mühendisliği ve Uygulamalı Mekanik Bölümü'nde yardımcı doçent olan Jordan Raney, "Bistabilite geometri tarafından belirlenir, oysa yanıt, malzemenin kimyasal özelliklerinden gelir," dedi.
"Yaklaşımımız, bu ayrı alanlar arasında köprü oluşturmak için çok malzemeli 3B baskıyı kullanıyor, böylece yapılarımızın geometrik parametrelerini doğru şekillerde değiştirmek için malzeme duyarlılığından yararlanabiliyoruz."
Bunun anlamı, ekibin 3B basılı nesnelerinin önceden belirlenmiş çevre fenomenine yanıt olarak çeşitli konfigürasyonlar alabilmesidir.
Bir beyin, bir sinir sistemi, herhangi bir motor veya pil olmadan nesneler, nem gibi çevresel uyaranlardaki değişikliklere tepki verir.
Birkaç faktörle oynamak
Raney, "Bu iki dengeli davranış neredeyse tamamen kirişlerin açısına ve genişlik ve uzunlukları arasındaki orana bağlıdır" diye açıkladı.
"Kafesin sıkıştırılması malzemede elastik enerji depolar. Eğer çevreyi kirişlerin geometrisini değiştirmek için kontrollü bir şekilde kullanabilirsek, yapı iki dengeli olmayı bırakacak ve depolanmış gerinim enerjisini zorunlu olarak serbest bırakacaktır. Yapmayan bir aktüatöre sahip olacaksınız. t Çalıştırmanın gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini ve ne zaman gerçekleşeceğini belirlemek için elektroniklere ihtiyaç vardır.
Ekip ayrıca "kirişlerin başlangıç uzunluğu / genişlik oranı" ile oynadı. 3D baskı tekniğinin anahtar olduğu yer burasıdır çünkü aynı baskıda farklı malzemelerin birleştirilmesine izin vererek, sonuçta ortaya çıkan nesnelere sıralı olanlar da dahil olmak üzere birden fazla şekil değiştiren yanıt verir.
Raney laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Yijie Jiang, "Örneğin, uygun bir çözücüye maruz kaldıktan sonra, önceden tanımlanmış bir süre sonra otonom olarak açılıp sonra kapanabilen bir kutu tasarlayarak ardışık mantığı gösterdik" dedi. Yalnızca belirlenmiş bir zaman aralığında mekanik bir yük uygulandığında kapanabilen yapay Venüs sinekkapanı ve yalnızca hem yağ hem de su mevcutsa açılan bir kutu. "
İşin mikroakışkanlarda veya hatta muhtemelen diğer gezegenlerde bile izole edilmiş zorlu ortamlarda sensörler sağlamada potansiyel uygulamaları var.
Malzemeler pil veya herhangi bir insan desteği veya müdahalesi gerektirmediğinden, bu sensörler yıllarca uykuda kalabilir ve yalnızca doğru çevresel ipuçlarıyla etkinleştirilebilir.
Yakında bir NASA işbirliğine ulaşılırsa şaşırmayız. Bu arada, çalışmayı özetleyen açık erişim çalışması dergide yayınlandı.Doğa İletişimi.