可编程材料的未来应用

广告

当我们看到任何有形的产品时,我们会想到用来制造该产品的材料。在我们心中,材料是一种经过成型和处理以满足产品特定需求的原始产品。这一切都将在未来改变,因为麻省理工学院引入了可编程材料,可以根据不同的刺激改变其形状。

(来源:The List TV)

实验室的目的是专注于“如何将计算机科学引入我们的物理世界,如何对我们的物理世界进行编程,使其能够自行组装和改造,”麻省理工学院建筑系自组装实验室负责人、研究科学家斯凯拉·提比茨说。yabo168vip com

“每一种材料都对某种能量源有反应,每一种材料都有刚度、柔韧性、膨胀或收缩的特性,”他解释说。“我们可以定制智能材料,改变形状,改变属性,或具有决策灵活性。我们可以把它们组合成unique方法这样它们就可以充当传感器、执行器或逻辑。”

(来源;阿尔伯塔大学)

这已经在一些项目中得到了实施。提比茨解释了与空中客车公司合作的一个项目,该项目涉及喷气发动机进气道,该进气道通常会在飞行过程中产生阻力。最初的进气道需要一个机械襟翼来打开和关闭,增加了重量、部件和复杂的控制。他简化了复杂的过程,通过简单的编程使材料根据外部条件关闭和打开,消除了对单独控制面板的需要“我们开发了一种完全可编程的碳纤维,在飞机起飞和飞行时,它可以根据温度、高度或压力自动打开和关闭,以控制气流。”

你可以在下面的视频中看到这些材料的一些作用:

与布里格斯汽车调整后扰流板的另一个项目正在进行中。扰流板用于在需要时增强空气动力学,并在需要时通过改变机翼的旋转来增加轮胎的牵引力。“比方说,如果下雨,你想增加轮胎的牵引力,”Tibbits假设,“你实际上可以改造汽车的机翼板,这样当它们遇到水分时就会改变,给汽车带来更多的牵引力。当它们变干后,它们会变得更符合空气动力学,你可以飞得更快。”

这些革命性的可编程材料将改变机器人工业,该工业由巨大的生产线组成,其中一条生产线专门生产一种产品。对物质进行编程的突破将导致相同的材料被用于不同的目的,不仅简化了生产,而且提高了生产效率。在谈到可编程材料时,提比茨说,“它们可以从平板变成3d物体,也可以从线或纤维变成2d物体或3d物体。他们确实表明,我们可以定制我们的智能材料,以响应不同的能源,并最终成为不同的物体。”

它们在人类所知的每一个领域都有应用。它们可以让太空建设变得简单得多。它们可以用在我们房子的面板上,根据外面的天气变化而改变。它们可以作为声音增强器或阻尼器。可能性是无穷无尽的。我们可能会在未来十年看到这些可编程材料接管机器人工业。你可以在下面的视频中看到对斯凯拉·提比茨的采访:

广告

留下一个回复

您的电邮地址将不会公布。