مواد و ساخت پیشرفته

مهندسانی از دانشگاه MIT موفق به ساخت و آزمایش نوع جدیدی از بال هواپیما شدند که متشکل از صدها جزء کوچک یکسان است. بال فوق می‏تواند برای کنترل پرواز، شکل خود را تغییر دهد و در نتیجه بهبود چشمگیری در فرآیند ساخت هواپیما، پرواز و بازده نگهداری ایجاد می‏کند.
در روش جدید، به جز سطوح مجزا قابل حرکت مانند ailerons (قسمت متحرک بال هواپیما) که برای کنترل گردش و اوج گرفتن هواپیما بکار می‏رود، بخش‏های کوچکی نیز وجود دارد که به صورت مجزا می‏تواند حرکت کنند. بخش‌های کوچک فوق که ترکیبی از مواد سفت و انعطاف‏پذیر هستند با استفاده از پیچ به هم متصل شده و به شکل یک ساختار باز و سبک ساخته می‏شود. سطوح ساختار باز فوق با استفاده از یک لایه نازک پلیمری پوشیده می‏شود.
نتیجه تولید قطعه فوق دستیابی به بالی سبک‏تراست که مصرف انرژی آن در مقایسه با سایر بال‌هایی که از فلز یا کامپوزیت آن تولید می‏شود، بسیار کمتر است. به‏گونه‏ای که، اگر چگالی لاستیک در حدود 1500 کیلوگرم در هر متر مکعب باشد، چگالی شبکه فوق به ازای هر مترمکعب 5.6 کیلوگرم است. باتوجه به اینکه ساختار فوق متشکل از هزاران مثلث کوچک ستاره مانند است، که دارای فضای خالی قابل ملاحظه‏ای می‏باشد، لذا از لحاظ مکانیکی metamaterial است که همزمان دارای سفتی و سبکی می‏باشد. برای دستیابی به بالی با ویژگی مطلوب از لحاظ مقاومت در برابر تنش‏های وارده به هنگام پرواز، لازم است طراحی دقیقی به‌منظور قرارگیری مکان دقیق strutها با مقادیر متفاوت سفتی و انعطاف‏پذیری صورت گیرد.
منبع:
https://scitechdaily.com/mit-engineers-demonstrate-a-new-kind-of-airplane-wing/