Ученые создали способный принимать любую форму материал

Специалисты вдохновлялись японским бумажным искусством.

Сергей ПерельманАвтор новостей

Исследователи из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (MIT) разработали алгоритм, который позволяет создавать материалы, способные принять любые формы и становиться основой для создания сложных предметов. Создатели механизма вдохновлялись японским искусством киригами, которое представляет собой вырезание из бумаги различных вещиц.

Получившийся материал на первый взгляд не кажется чем-то особенным и похож на мозаичную структуру, где каждый элемент нанизан на специальную нить. Однако эта сетка может принимать любую трехмерную форму, стоит только потянуть за конец струны, на которую нанизаны все компоненты.

Созданный учеными алгоритм преобразует заданную пользователем трехмерную структуру в плоскую сетку из четырехугольных плиток. Здесь также применяется такой специфический механизм, как ауксетический. Ауксетиками называют материалы, которые становятся толще при растяжении и тоньше при сжатии, что кажется контринтуитивным.

Разбив структуру на сетку-мозаику, алгоритм определяет путь, которым внутренняя нить будет проходить через элементы, связывая их и воздействуя на них при попытке потянуть за нее. Плавное натяжение создает точки давления и деформирует плитку таким образом, чтобы все ее части создали желаемую структуру всего одним движением.

Простота всего механизма — реальное преимущество этого подхода. Все, что нужно пользователю, это лишь ввести свой дизайн, а наш алгоритм автоматически позаботится обо всем остальном.Акиб Заманведущий автор исследования

Чтобы отточить механизм, авторы разработки провели серию симуляций. После этого создали несколько реальных объектов: от шин и корректоров осанки до медицинских инструментов. Эксперимент провели и с более крупными формами, в частности, создали раскладывающийся стул из фанерных коробок. Однако для более масштабных объектов потребуются дополнительные расчеты, поскольку в производство включатся другие факторы, влияющие на конструкцию.

Тем не менее, простота и доступность метода, а также его универсальность делают алгоритм перспективным во многих сферах применения: от промышленности и архитектуры до космонавтики.

Ранее мы рассказывали о новом сверхпроводнике, нарушающем правила, которые физики считали незыблемыми.

Поделиться