معلومات

يتطلع الباحثون إلى الهياكل المستوحاة من الأوريجامي لمساعدة المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام على تثبيت الهبوط

يتطلع الباحثون إلى الهياكل المستوحاة من الأوريجامي لمساعدة المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام على تثبيت الهبوط

بفضل شركات مثل SpaceX من Elon Musk ، أصبح عصر الصاروخ القابل لإعادة الاستخدام بيننا. ومع ذلك ، فإن أحد أكبر التحديات التي تواجه الصاروخ القابل لإعادة الاستخدام هو إلصاقه بالهبوط بمجرد انتهاء مهمته. ومع ذلك ، ربما توصل الباحثون في جامعة واشنطن إلى طريقة تستلهم من تقاليد الأوريجامي التي تعود إلى آلاف السنين.

هبوط اوريغامي

إن الهبوط الصحيح لصاروخ قابل لإعادة الاستخدام ليس بالمهمة السهلة لسلسلة من الأسباب. ومع ذلك ، فإن أحد أكبر التحديات يتمحور حول أرجل الصاروخ. تحتاج أرجل الصاروخ هذه إلى التعامل مع القوة الناتجة عن تأثير الهبوط ، مما يعني أن المواد المستخدمة يجب أن تكون قادرة بالفعل على امتصاص بعض القوة وكذلك تخفيف الضربة.

ذات صلة: روبوت ORIGAMI مذهل بقيادة الحقول المغناطيسية

الهندسة للإنقاذ. طور باحثون من جامعة واشنطن حلاً جديدًا للمساعدة في تقليل قوى الاصطدام التي لا تحتوي فقط على تطبيقات للمركبات الفضائية ولكن يمكن تطبيقها على سلسلة من المركبات التي نستخدمها اليوم. شكلهم الهندسي السري؟ فن قص وتشكيل الورق.

تستخدم المادة الخارقة المستوحاة من الأوريجامي "التجاعيد القابلة للطي" المعروفة جيدًا لتخفيف قوى تأثير الحدث ، مما يخلق قوى تخفف الضغط في السلسلة. أعرب المؤلف المراسل Jinkyu Yang ، وهو أستاذ مشارك في UW في علم الطيران والملاحة الفضائية عن سعادته بشأن المادة الجديدة قائلاً:

"إذا كنت ترتدي خوذة كرة قدم مصنوعة من هذه المادة وأصطدم شيء بالخوذة ، فلن تشعر أبدًا بضربة على رأسك. بحلول الوقت الذي تصل فيه الطاقة إليك ، لم تعد تدفع. إنها تسحب."

قال: "المواد الخارقة مثل Legos. يمكنك صنع جميع أنواع الهياكل عن طريق تكرار نوع واحد من وحدات البناء ، أو خلية الوحدة كما نسميها". "اعتمادًا على كيفية تصميم خلية الوحدة الخاصة بك ، يمكنك إنشاء مادة ذات خصائص ميكانيكية فريدة لا مثيل لها في الطبيعة."

باستخدام فن الأوريجامي ، أنشأ الباحثون خلية وحدة خاصة مفردة. تعمل خلية الوحدة الجديدة هذه على تخفيف القوة التي تشعر بها عندما يقوم شخص ما بتطبيق أي قوة عليها ، ثم تعود فورًا إلى شكلها الطبيعي.

ابتكر فريق الباحثين نماذجهم الأولية الخاصة بالأوريغامي ، حيث أنشأ 20 خلية مبطنة وربطوا أحد طرفيها بجهاز دفع وأطلق رد فعل عبر السلسلة. باستخدام GoPro اليومية ، تتبع الفريق موجة الضغط الأولية وموجة التوتر التالية حيث عادت خلايا الوحدة إلى وضعها الطبيعي.

باختصار ، درس الفريق كيف يمكن لشكل الأوريجامي أن يتكيف مع أشكال المقاومة المختلفة. يمكن أن تكون فوائد استخدام هذه المادة الخارقة ضخمة. كما ذكر يانغ ، "التأثير مشكلة نواجهها يوميًا ، ويوفر نظامنا نهجًا جديدًا تمامًا للحد من آثاره."

"إنها مصنوعة حاليًا من الورق ، لكننا نخطط لجعلها من مادة مركبة. من الناحية المثالية ، يمكننا تحسين المواد لكل تطبيق محدد."


شاهد الفيديو: Origami Accordion Paper Art Craft (شهر اكتوبر 2021).