Эти крошечные объекты, сделанные с помощью 3D-принтеров, могут резко расширяться при воздействии тепла.

Ученые создали пару компактных, разворачивающихся структур, которые могли бы проложить путь для инноваций в биомедицинских устройствах или исследованиях космоса, где полезная нагрузка может стоить десятки тысяч долларов за фунт.

Команда из Технологического института Джорджии создала эти объекты с использованием «тенсегрити» — структурной системы плавающих стержней в сжатии и кабелей в непрерывном напряжении. Исследователи создали стержни и кабели под названием «стойки» из полимеров с памятью формы, которые разворачиваются при нагревании.

«Структуры Тенсегрити чрезвычайно легкие, а также очень сильные», — сказал в пресс-релизе Glaucio Paulino, инженер-профессор Georgia Tech и соавтор нового исследования.
«Именно по этой причине сейчас большой интерес представляет исследование использования тенсегрити для исследования космоса», — добавил Паулино. «Цель состоит в том, чтобы найти способ развертывания большого объекта, изначально занимающего мало места».

Этот метод заключается в том, что некоторые люди в научном сообществе назвали бы «печать 4D», в которой трехмерная печатная структура менялась после печати, отмечает Tech Crunch. Четвертое измерение — это время, в данном случае.

Команда Georgia Tech опубликовала свои результаты на прошлой неделе в журнале Scientific Reports.

Исследователи сделали стойки из 3D-принтеров. Для того, чтобы стопы были временно сфальцованы, команда сконструировала стойки, чтобы они были полыми, с узким отверстием, охватывающим длину труб. Точки крепления в конце каждой стойки соединяют трубки с сетью эластичных кабелей, которые также были выполнены с помощью трехмерных принтеров.

Затем, стойки были нагреты до 65 градусов по Цельсию или 149 градусов по Фаренгейту. Это позволило исследователям частично сгладить и сложить стойки в форме, напоминающей букву «W». Как только они остыли, структуры сохранили свою временную форму.

«Мы считаем, что вы можете построить нечто вроде антенны, которая изначально сжата и занимает мало места, но как только она нагревается, скажем, от жары солнца, будет полностью расширяться», — сказал Джерри Ци, соавтор отчета и инженерных Профессор Georgia Tech, говорится в пресс-релизе.

Концепция тенсегрити — mashup «неразрывной целостности» — использовалась как структурная основа в нескольких громких проектах, включая большой пешеходный мост в Брисбене, Австралия и крыши стадиона, включая стадион Georgia Dome в Атланте и Олимпийская спортивная арена в Сеуле, Южная Корея.

Исследователи сказали, что помимо исследования космоса эти новые 4D-печатные структуры могут также использоваться для создания мягких роботов с изменяющейся формой.