Origami e tubature trasformano i materiali da costruzione

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Di Torio Alleghi
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'Tubi ispirati all'origami che migliorano la resistenza delle strutture edilizie.'

RomeUn innovativo sistema tubolare ispirato ai principi del design origami è stato sviluppato dai ricercatori dell'Università RMIT. Questo sistema crea materiali da costruzione robusti che possono essere imballati in piano per facilitarne il trasporto. Le strutture si aprono in forme solide grazie a un meccanismo auto-bloccante derivato dall'origami a pieghe curve, permettendo loro di sopportare molto peso pur rimanendo estremamente leggere. Questa tecnologia innovativa potrebbe rivoluzionare diversi settori e avere numerose applicazioni.

Caratteristiche principali del sistema includono:

  • Facilità di trasporto grazie alla struttura modulare.
  • Capacità di trasformarsi in strutture robuste e portanti.
  • Meccanismo auto-bloccante che non richiede componenti aggiuntivi.
  • Potenziale miglioramento per sistemi dispiegabili esistenti, come quelli in ambito aerospaziale e per il soccorso in caso di disastri.

Il progetto trae ispirazione dal bambù grazie alla sua struttura interna robusta. Ciò porta alla creazione di un materiale da costruzione facile da trasportare e veloce da assemblare sul posto. Questo è fondamentale per la costruzione, poiché consente un rapido allestimento in aree che necessitano di infrastrutture urgenti, come zone colpite da calamità o nello spazio, dove risparmiare spazio e peso è cruciale.

Un nuovo metodo potrebbe essere di grande aiuto per le industrie che già utilizzano tubi piatti. Settori come i dispositivi biomedici, le strutture aerospaziali e la robotica potrebbero beneficiare di strutture più robuste e assemblaggi più semplici. Ad esempio, la NASA potrebbe rafforzare i bracci utilizzati per il dispiegamento dei pannelli solari nello spazio adottando questo design ispirato all'origami, riducendo il rischio di danni causati da forze esterne.

Il team dell'RMIT sta lavorando per migliorare il loro design dei tubi. Vogliono applicare la funzione di autobloccaggio a diverse forme di tubi e testare la loro resistenza contro vari forze, come piegatura e torsione, che potrebbero affrontare in ambienti attivi. Stanno anche studiando nuovi materiali e metodi di produzione, sperando di creare versioni più piccole e precise per usi dettagliati.

Questa innovativa tecnologia dimostra come l'integrazione tra geometria e scienza dei materiali possa portare alla creazione di materiali più resistenti e flessibili, utilizzabili in molti settori industriali. I tubi, capaci di modificare la loro forma autonomamente, riducono la necessità di interventi manuali e abbassano i costi, rendendone possibile l'uso su larga scala in vari ambiti. Migliorare il loro algoritmo potrebbe rendere queste strutture adatte a un ampio spettro di applicazioni pratiche, segnando un importante progresso nel campo dell'edilizia e della scienza dei materiali.

Lo studio è pubblicato qui:

http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2409062121

e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è

Ting-Uei Lee, Hongjia Lu, Jiaming Ma, Ngoc San Ha, Joseph M. Gattas, Yi Min Xie. Self-locking and stiffening deployable tubular structures. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (40) DOI: 10.1073/pnas.2409062121
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