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科学家受蠼螋可折叠翅膀启发研究可折叠3D打印结构

时间:2018-03-25 21:42 来源:未知 作者:中国3D打印机网 阅读:
作为一个害怕蠼螋的人(真的,他们是我最不喜欢的小动物),知道它们的飞行很有点创意。近日,来自瑞士苏黎世联邦理工学院和印第安纳州普渡大学的研究人员一直从蠼螋的翅膀中汲取灵感,并使用3D打印来更多地了解它可折叠翅膀的设计原理。
科学家受蠼螋可折叠翅膀启发研究可折叠3D打印结构
(图片:Jakob Faber /苏黎世联邦理工学院)
      你会发现,蠼螋不仅显然有能力飞翔,而且它们的机翼设计非常复杂,这是因为昆虫的翅膀在不使用时可以紧紧地折叠到身体上,因此它可以钻入土壤而不会损坏它们。当它最终需要飞行时,机翼会以单一关节运动展开,然后可以在没有任何肌肉力量驱动的情况下收回。据报道,这些翅膀本身将蠼螋的表面积增加了10倍(据说这是动物界最高的“折叠比率”),并且在飞行时不需要任何肌肉活动来稳定它,这对研究人员非常有吸引力。
      在研究蠼螋的飞行机制时,该团队使用3D打印技术制作了大量简化的仿生机翼模型,这些模型集成了弹性褶皱以实现与真实蠼螋相似的折叠技术。
科学家受蠼螋可折叠翅膀启发研究可折叠3D打印结构
(图片:PeterRüegg/苏黎世联邦理工学院)
      各种3D打印的机翼启发模型由硬质塑料板组成,它们由弹性褶皱(由“特殊弹性生物聚合物”)制成的使褶皱相互连接。通过改变连接的布置和厚度,研究人员能够创建不同的弹簧类型,甚至可以在同一个关节中同时包含旋转和伸展功能。研究人员也一直试图重现蠼螋翼在折叠状态和伸展状态下稳定的能力,这是使用中央中翼关节实现的壮举。首席研究员Jakob Faber表示:“这一点将机翼锁定在其打开和关闭状态。据报道,3D打印的机翼与蠼螋机翼一样,在展开时可以保持稳定,并且可以通过简单的触摸将其折叠回自身。虽然3D打印的原型并不像蠼螋的天然翅膀那么复杂,但科学家们正在研究其折叠翅膀的生理机制。
科学家受蠼螋可折叠翅膀启发研究可折叠3D打印结构

      研究人员认为,折叠技术可用于各种应用,包括可折叠电子设备,地图和帐篷。正如Faber所解释的那样:“一旦你展开了这些东西,往往不可能将它们折叠回原来的形状。另一方面,如果他们只是自动折叠,这将节省很多麻烦。“然而,让我们非常兴奋的应用是太空旅行。科学家们认为,自折叠和自锁折纸结构可用于在卫星或太空探测器上生产可收缩的太阳帆。在太空探索的情况下,具有在没有任何执行器或稳定器的情况下在太空中扩展的能力可以帮助减少发射任务中的空间和重量。这项研究最近发表在科学杂志上。

    中国3D打印网译自:3ders.org

http://www.3ddayin.net/news/guowaikuaidi/34564.html

(责任编辑:中国3D打印机网)