Ученые США и Сингапура продемонстрировали новую технологию, благодаря которой складные конструкции могут собираться самостоятельно. В своей разработке исследователи воспользовались свойствами «умных» полимеров с памятью формы.
Инновационная технология позволяет конструкции собираться из плоских или свернутых компонентов. Полимеры, из которых изготовлены элементы, реагируют на изменение температуры, влажности либо света. Строго контролируя стимуляцию, исследователи смогли добиться последовательности сборки. Используя тщательный хронометраж реакции полимеров, можно создавать объекты, способные складываться самостоятельно.
Конструкция продемонстрированных образцов сделана из нескольких видов полимера с памятью формы. Кроме того, ученые меняли количество полимера в материале для разных временных реакций элементов. Предыдущие попытки создания самособирающихся конструкций требовали контроля за изменением стимулирующих факторов. В новой разработке такая проблема полностью решена – объекты складываются по заданным параметрам без участия человека, самостоятельно контролируя собственное изменение формы. В качестве демонстрации исследователи продемонстрировали плоский лист, который под воздействием определенных внешних факторов сам свернулся в объемную коробку с блокировкой створок. По словам разработчиков, основное требование новой технологии – определить точный алгоритм реакции полимеров. Это необходимо для того, чтобы избежать столкновения элементов во время самостоятельной сборки.
Для создания плоской структуры будущего объемного объекта исследователи воспользовались 3D-принтером. В процессе печати ученые задействовали сразу 10 различных полимеров. 3D-принтер также нанес определенные линии, по которым пластина сгибалась во время сборки. По словам разработчиков, новая технология может применяться в производстве любых объектов, от игрушек до медицинской техники. При этом решается вопрос сложности транспортировки продукции. Кроме того, новинка может использоваться в производстве воздушных транспортных средств – судно сможет менять свое назначение непосредственно в полете.
