Программируемые материалы пробиваются к будущим приложениям

Когда мы смотрим на любой физический и осязаемый продукт, мы думаем о материалах, из которых он изготовлен. По нашему мнению, материал – это сырье, которое было отлито и обработано для удовлетворения специфических потребностей продукта. Все это изменится в будущем, когда MIT представит программируемые материалы, которые могут менять свою форму в зависимости от различных стимулов.

(Источник: Список ТВ)

Цель лаборатории – сосредоточиться на том, «как внедрить вычисления в наш физический мир, как запрограммировать наш физический мир на сборку и преобразование», – говорит Скайлар Тиббитс, директор лаборатории самосборки и ученый-исследователь в отделе архитектуры MIT. ,

«Каждый материал реагирует на некоторый тип источника энергии, и каждый материал обладает свойствами жесткости или гибкости, расширения или сжатия», – объясняет он. «У нас могут быть настраиваемые интеллектуальные материалы, которые меняют форму, меняют свойства или обладают гибкостью для принятия решений. Мы можем комбинировать их уникальными способами, чтобы они могли действовать как датчики, исполнительные механизмы или логика ».

(Источник; Университет Альберты)

Это уже было реализовано в нескольких проектах. Tibbits объясняет проект с Airbus, который включает в себя воздухозаборник реактивного двигателя, который традиционно вызывает торможение во время полета. Первоначальная запись требовала механической крышки, чтобы открывать и закрывать, добавляя вес, компоненты и сложные элементы управления. Это упростило сложные процессы, просто составив расписание закрытия и открытия материала в зависимости от внешних условий, исключая необходимость в отдельной панели управления. «Мы разработали кусок углеродного волокна, который полностью программируется и может автоматически открываться и закрываться для управления воздушным потоком на основе температуры, высоты или давления, когда самолет покидает землю и летит».

Вы можете увидеть некоторые из этих материалов в действии в следующем видео:

Другой проект с Briggs Automotive по настройке заднего крыла находится в стадии реализации. Спойлер используется для улучшения аэродинамики, когда это необходимо, и увеличения сцепления с шинами, когда возникает необходимость, путем изменения вращения крыла. «Допустим, если идет дождь, вы хотите увеличить сцепление с шинами, – постулирует Тиббитс, – вы можете на самом деле трансформировать панели крыльев автомобиля, чтобы, когда они намокнут, они менялись и увеличивали сцепление с автомобилем». Когда они высыхают, они становятся более обтекаемыми, и вы можете идти быстрее ».

Эти революционные программируемые материалы изменят индустрию робототехники, которая включает в себя большие производственные линии, где одна линия предназначена для одного продукта. Улучшение в фактическом планировании материала приведет к тому, что один и тот же материал будет использоваться для разных целей, не только упрощая производство, но и делая его более эффективным. Говоря о программируемых материалах, Тиббитс сказал: «Они превращаются из плоских листов в трехмерные объекты или из нитей или волокон в двумерные листы или трехмерные объекты. Они действительно показали, что мы можем настроить наши умные материалы так, чтобы они реагировали на разные источники энергии и в конечном итоге становились разными объектами ».

Они буквально имеют приложения во всех областях, известных человеку. Они могут значительно упростить строительство в космосе. Их можно использовать в панелях в наших домах для изменения в зависимости от наружного климата. Они могут действовать как усилители или поглотители звука. Возможности безграничны. Мы увидим, как эти программируемые материалы получат контроль над индустрией робототехники в следующем десятилетии. Вы можете увидеть интервью со Скайларом Тиббитсом в следующем видео: