Earwig翅膀激發(fā)靈感!研究人員使用3D打印了解可折疊結(jié)構(gòu)

作為一個害怕ear someone的人(真的,他們是我最不喜歡的小動物),知道他們今天早上可以飛行有點創(chuàng)傷。 幸運的是,它并非所有的壞消息,因為來自瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和印第安納州普渡大學(xué)的研究人員一直從耳朵的翅膀中汲取靈感,并使用3D打印來了解更多關(guān)于折紙設(shè)計原則的知識。

你會發(fā)現(xiàn),ear not不僅顯然有能力飛翔,而且它們的機(jī)翼設(shè)計非常復(fù)雜,可以帶來更好的可折疊電子設(shè)備,可折疊帳篷等等。 這是因為昆蟲的翅膀在不使用時可以緊緊地折疊到身體上,這樣它就可以鉆進(jìn)土壤而不會損壞它們。

當(dāng)它最終需要飛行時,機(jī)翼會以單一關(guān)節(jié)運動展開,然后可以在沒有任何肌肉力量驅(qū)動的情況下收回。 據(jù)報道,這些翅膀本身將ear's的表面積增加了10倍(據(jù)說這是動物界最高的“折疊比率”),并且在飛行時不需要任何肌肉活動來穩(wěn)定穩(wěn)定性,這對研究人員非常有吸引力。

在研究ear's的飛行機(jī)制時,該團(tuán)隊使用3D打印技術(shù)制作了許多簡化的仿生機(jī)翼模型,這些模型集成了彈性褶皺以實現(xiàn)與真實ear similar相似的折疊技術(shù)。

各種3D打印的機(jī)翼啟發(fā)模型由硬質(zhì)塑料板組成,它們由彈性褶皺(由“特殊彈性生物聚合物”)制成的彈性褶皺相互連接。通過改變連接的布置和厚度,研究人員能夠創(chuàng)建不同的彈簧 類型,甚至可以在同一個關(guān)節(jié)中同時包含旋轉(zhuǎn)和伸展功能。

研究人員也一直試圖重現(xiàn)ear翼在折疊狀態(tài)和伸展?fàn)顟B(tài)下穩(wěn)定的能力,這是使用中央中翼關(guān)節(jié)實現(xiàn)的壯舉。 首席研究員Jakob Faber表示:“這一點將機(jī)翼鎖定在其打開和關(guān)閉狀態(tài)。

據(jù)報道,3D打印的機(jī)翼與ear wing機(jī)翼一樣,在展開時能夠保持穩(wěn)定,并且可以通過簡單的觸摸將其折疊回自身。 雖然3D打印的原型并不像ear's的天然翅膀那么復(fù)雜,但科學(xué)家們正在研究其折紙般的生理機(jī)制。

研究人員認(rèn)為,折疊技術(shù)可用于各種應(yīng)用,包括可折疊電子設(shè)備,地圖和帳篷。 正如Faber所解釋的那樣:“一旦你展開了這些東西,往往不可能將它們折疊回原來的形狀。 另一方面,如果他們只是自動折疊,這將節(jié)省很多麻煩?!?/span>

然而,讓我們非常興奮的應(yīng)用是太空旅行。 科學(xué)家們認(rèn)為,自折疊和自鎖折紙結(jié)構(gòu)可用于在衛(wèi)星或太空探測器上生產(chǎn)可收縮的太陽帆。 在太空探索的情況下,具有在沒有任何執(zhí)行器或穩(wěn)定器的情況下在太空中擴(kuò)展的能力可以幫助減少發(fā)射任務(wù)中的空間,重量和能量。

研究人員最近在科學(xué)雜志上發(fā)表了他們的研究“生物彈簧折紙”。

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