مواد و ساخت پیشرفته

در مقاله‌ای که اخیرا در Science Robotics منتشر شده، مهندسین دانشگاه Brigham Young تکنولوژی جدیدی را به کار می برند که به آنها امکان می‌دهد مکانیزم‌های پیچیده‌ای را خارج از یک سازه پیاده کنند بدون اینکه فضایی در زیر سطح اشغال شده باشد.
این طبقه جدید مکانیسم‌ها، به نام "مکانیسم‌های قابل توسعه (developable mechanisms)"شناخته می‌شوند و شامل سطوح قابل انعطاف، یا موادی که می توانند اشکال 3 بعدی را از جسم مسطح بدون پاره شدن یا کشش، مانند یک ورق کاغذ یا فلز بگیرند، دریافت می‌کنند. این مکانیزم‌ها در یک سطح منحنی زندگی می کنند و هنگامی که باید عمل خاصی انجام شود، تغییر شکل می‌دهند.
دکتر لری هاول، استاد مهندسی مکانیک در BYU، می‌گوید: "این اکتشافات جدید امکان ساخت ماشین‌هایی را فراهم می‌کند که دارای سطوح متعدد و فشرده بوده و در عین حال قابلیت انجام کارهای پیچیده را دارند. این مکانیسم‌ها دنیای کاملاً جدیدی از دستگاه های بالقوه که دارای وظایف پیچیده‌ای و نیز فشرده هستند را ایجاد می‌کنند."
فشرده‌سازی مکانیزم‌ها امری است که به طور فزاینده ای مورد نیاز می‌باشد. زیرا تولید کنندگان در سراسر دنیا از صنایع پزشکی، فضایی و نظامی به طور مداوم تلاش می کنند تا قابلیت های پیچیده ای را در فضای کمتر ایجاد کنند. برخی کاربردهای بالقوه مکانیسم‌های قابل توسعه عبارتند از:
• پزشکی: ابزار جراحی است که می تواند هم برای برش مواد و همزمان نور رسانی در جراحی‌های سرپایی استفاده شود.
• وسایل نقلیه و هواپیما: تجهیزات ذخیره‌سازی که می‌توانند از سطح داخلی بدنه جدا شده و پس از انجام کار از سر راه کنار روند.
•نظامی: هواپیماهای بدون سرنشین چهارملخه که با قابل تنظیم طول بال‌ها از فضاهای تنگ عبور داده می‌شوند.
• فضایی: چرخ های سیاره‌نوردها که به هنگام بالارفتن از صخره‌ها آج‌هایی را تشکیل می‌دهد.
منبع:
Todd G. Nelson, Trent K. Zimmerman, Spencer P. Magleby, Robert J. Lang, Larry L. Howell. Developable mechanisms on developable surfaces. Science Robotics, 2019; 4 (27): eaau5171 DOI: 10.1126/scirobotics.aau5171