Revolutionaire technologie versterkt verbindingen zonder bouten: innovatie voor luchtvaart, robotica en geneeskunde

AmsterdamOnderzoekers van Texas A&M University en Sandia National Laboratories hebben een innovatieve verbindingsmethode ontwikkeld, genaamd interlocking metasurfaces (ILMs). Deze techniek maakt gebruik van vormgeheugenlegeringen om verbindingen te creëren die sterker en flexibeler zijn dan traditionele methoden zoals schroeven en lijm. Het ILM-systeem kan aanzienlijke verbeteringen brengen in sectoren zoals lucht- en ruimtevaart, robotica en medische apparaten.

ILM's bieden verschillende voordelen ten opzichte van traditionele verbindingsmethoden:

• Verbeterde sterkte en stabiliteit van de verbinding.
• Mogelijkheid om materialen naar wens te koppelen of los te maken.
• Aanpassingsvermogen aan omgevingsveranderingen, zoals temperatuurwisselingen.
• Kansen voor herconfigureerbare en flexibele ontwerpen.

ILM's maken gebruik van vormgeheugenlegeringen, materialen die kunnen terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm bij temperatuurveranderingen. Deze eigenschap maakt het mogelijk om mechanische onderdelen, zoals verbindingen, te maken die gemakkelijk meerdere keren in elkaar gezet en uit elkaar gehaald kunnen worden zonder krachtverlies. De flexibiliteit van deze materialen biedt nieuwe mogelijkheden voor het maken van slimme constructies die zich kunnen aanpassen aan hun omgeving.

De luchtvaartindustrie kan snel profiteren van ILM's. Deze materialen maken het mogelijk om onderdelen meerdere keren samen te voegen en uit elkaar te halen zonder slijtage, wat kosten bespaart en de efficiëntie bij productie en reparaties verhoogt. Ze bieden ook mogelijkheden in robotica door te helpen robots soepeler te laten bewegen en zich aan te passen aan verschillende taken, wat hun functionaliteit en reactie verbetert.

Lees ook:

Vandaag · 00:54

Bevroor 'Snowball Earth' de wereld ooit volledig? Nieuwe baanbrekende bewijzen duiken op

In de biomedische technologie kunnen ILM's een revolutie teweegbrengen in het ontwerp van implantaten en protheses. Deze hulpmiddelen moeten goed passen en zich aanpassen aan de bewegingen en omstandigheden van de drager. Dankzij ILM-technologie zouden implantaten automatisch kunnen aanpassen aan de lichaamstemperatuur en bewegingen, wat ze comfortabeler en functioneler maakt voor gebruikers.

Hoewel er veelbelovende toepassingen zijn, blijven er uitdagingen bij het maken van complexe 3D-geprinte interlockende materialen (ILM's) die superelastisch zijn. Het oplossen van deze problemen kan leiden tot breed inzetbare toepassingen in verschillende industrieën. Onderzoekers zijn optimistisch over het gebruik van de superelastische eigenschappen van geheugenlegeringen (SMA's), die grote vervormingen aankunnen en snel hun oorspronkelijke vorm terugkrijgen. Deze benadering kan ILM's creëren met sterke vergrendelingskrachten die goed functioneren, zelfs onder extreme omstandigheden.

De ontwikkeling van ILM's is een belangrijke vooruitgang in de materiaalkunde. Deze technologie levert sterke en flexibele materialen met verbeterde eigenschappen en zal waarschijnlijk onze benadering van het ontwerpen en gebruiken van verbindingen op veel gebieden veranderen.