Forskare vid MIT har utvecklat en ny metod för att skapa ultrastarka, lätta material med hjälp av den urgamla japanska konsten kirigami. Genom att modifiera origamiveckmönstret kunde forskarna omvandla de skarpa punkterna i en korrugerad struktur till platta fasetter. Dessa plana ytor gör det lättare att fästa plattor på strukturen med bultar eller nitar.
De resulterande materialen, kända som plattgitter, är lättare än kork men har hög hållfasthet och styvhet. De har anpassningsbara mekaniska egenskaper och kan tillverkas i olika former med en modulär byggprocess. Forskarna kunde skapa ultralätta och ultrastarka strukturer och robotar som kan hålla sin form under en viss belastning.
Arkitekterade material, som plattgitter, har många tillämpningar inom industrier som arkitektur, flyg, flyg och fordon. De används ofta som kärnor för sandwichstrukturer, som kombinerar styrka och styvhet med lätta egenskaper. Medan fackverksgaller ofta har använts för detta ändamål, erbjuder plåtgaller ännu större styrka och styvhet.
Med hjälp av kirigami, som går ut på att vika och skära papper, kunde forskarna tillverka galler av aluminiumplåt med en tryckhållfasthet på över 62 kilonewton och en vikt på endast 90 kilogram per kvadratmeter. Denna teknik övervinner utmaningarna med att tillverka komplexa plattgitter med traditionella metoder som 3D-utskrift.
Detta genombrott inom arkitektonerade material öppnar nya möjligheter för att skapa starka och lätta strukturer som kan skräddarsys för specifika applikationer. Användningen av kirigami ger en skalbar och kostnadseffektiv lösning för att tillverka dessa material i större skala.
Källor:
– MIT-forskare utvecklar starka, lätta strukturer med hjälp av kirigami: [Källa]
– Definition av MIT: [Källa]
– Definition av nanoskala: [Källa]
– Definition av foton: [Källa]