Millones de años de evolución han permitido a algunos animales marinos cultivar conchas protectoras complejas que contienen múltiples capas que trabajan juntas para eliminar el estrés físico. En una nueva investigación, los ingenieros han encontrado una manera de imitar este tipo de materiales en capas, como las bragas de acné, en las que las capas individuales de materiales artificiales se han programado para trabajar bajo presión. El nuevo diseño de material está listo para mejorar los sistemas de absorción de energía, como el uso de vendas y reacciones múltiples de parachoques de automóviles que se intensifican por la gravedad de la colisión.
Muchos estudios anteriores se han centrado en la ingeniería inversa para desarrollar comportamientos de materiales naturales como hueso, alas y madera para reproducir sus reacciones no letras sobre el estrés mecánico. Una nueva investigación dirigida por el profesor Shali Zhang y el profesor Oli Sigmond, profesor de ingeniería civil y ambiental en la Universidad de Illinois, Illinois, Urbana, Universidad Técnica en Dinamarca, es recientemente capaz de responder a los barreros locales para responder a obstáculos locales a través de contactos bilaterales microsicales.
Los resultados del estudio aparecieron en la revista Desarrollo científico.
Zhang dijo: “Este trabajo nació con una conversación con mi compañero profesor Sigmond, sobre eso ya podemos lograr un comportamiento extremo, pero con la programación, incluso un límite físico o un límite superior que puede obtener contenido único”. “Debido a esto, se nos consideró qué ingeniería podría permitir un comportamiento material loco en la vida real. Por ejemplo, el pandeo altamente puede ayudar a eliminar la energía para cosas como un parachoques de automóviles”.
En un momento en que el equipo llama su atención a los materiales biológicos con múltiples capas, se sirve un propósito diferente y cómo pueden usar materiales artificiales y usar programación y corrección interna y microsical para controlar su respuesta al estrés mecánico y el estrés.
“Descendemos la idea de diseñar materiales multilaterales que cada capa pueda mostrar diferentes características y comportamientos”, dijo Zhang.
Pero no se detenga, el equipo se instó a incluir la capacidad de las capas individuales para que se comporten colectivamente como colectivo.
“Nuestro nuevo marco ofrece muchos beneficios sobre los métodos actuales de reacción de estrés que no es de revestimiento”, dijo Zhang. “También mejora una configuración de continuidad, así como una serie de capas, como Knickers, que mejoran significativamente el espacio de diseño en comparación con el trabajo similar que contiene la configuración o la estructura falsa de la misma capa”.
Durante la fabricación, el equipo aprendió algunas lecciones. La idea ideológica detrás de este trabajo es tener contenido infinito de vez en cuando. Sin embargo, el equipo debe fabricar unidades limitadas, y se debe esperar que el contenido teórico y el contenido fabricado original muestren diferentes comportamientos.
“La contradicción que hemos recibido es algo que siempre sucederá en la vida real”, dijo Jong. “Pero podemos usar esta información deliberadamente para programar la serie de bloqueo de cada individuo en el ensamblaje, mantener cierta información dentro y luego podemos modificar la información. Fue interesante capturar esta contradicción y eliminar la información necesaria para mejorar el trabajo por ella”.
Todavía hay mucho trabajo para aumentar la tela para este tipo de material, pero Jong dijo que uno de los objetos de valor aprendidos de este estudio es que cuando las personas cooperan, obtienen muchas cosas.
“Creo que funciona igual para el contenido”, dijo Zhang. “Cuando diferentes materiales trabajan juntos colectivamente, pueden hacer cosas que son mucho más efectivas si funcionan individualmente”.
Zhang también está asociado con el Centro Nacional para las Aplicaciones de SuperCompoting en Ciencia e Ingeniería Mecánica e Illinois.
