Piega questo! Il materiale ispirato agli origami potrebbe ammorbidire gli atterraggi dei veicoli spaziali

I futuri veicoli spaziali e razzi potrebbero avere atterraggi più morbidi grazie alla tecnologia ispirata all'origami, l'arte giapponese di piegare.



Un team di ricerca ha creato un modello cartaceo di un metamateriale, un tipo di materiale altamente flessibile che può essere adattato a scopi diversi. Questo modello in metamateriale potrebbe essere utilizzato non solo per il volo spaziale, ma anche per auto e altri dispositivi che devono assorbire impatti elevati. L'idea si basa sull'utilizzo di 'piegature pieghevoli' per ridurre le forze di impatto e promuovere invece le forze che rilassano le sollecitazioni nella catena dei metamateriali.

'Se indossassi un casco da football realizzato con questo materiale e qualcosa colpisse il casco, non sentiresti mai quel colpo sulla testa. Quando l'energia ti raggiunge, non spinge più. Sta tirando', l'autore corrispondente Jinkyu Yang, professore associato di aeronautica e astronautica dell'Università di Washington, detto in una dichiarazione .





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Un nuovo design ispirato agli origami aiuterebbe ad ammorbidire le forze d



Un nuovo design ispirato agli origami aiuterebbe ad ammorbidire le forze d'impatto per l'atterraggio di razzi o veicoli spaziali.(Credito immagine: Kiyomi Taguchi/Università di Washington)

Questo nuovo modello di metamateriale è molto simile all'origami. I ricercatori hanno creato il modello di carta tagliando le linee tratteggiate sulla carta, utilizzando una taglierina laser. Successivamente, hanno piegato la carta lungo queste linee per creare una struttura cilindrica. Alle due estremità della struttura, gli scienziati hanno incollato cappucci acrilici per collegare ogni cilindro in una catena.



Una volta che 20 cilindri sono stati accuratamente incollati insieme, i ricercatori hanno collegato un'estremità della catena a un dispositivo che ha spinto sulla catena, creando una reazione. I ricercatori hanno monitorato il movimento della catena utilizzando sei videocamere GoPro, esaminando l'onda di compressione e l'onda di tensione che è seguita fino a quando le cellule non hanno completato i loro movimenti.

Un modello di carta di una catena di metamateriali ispirati agli origami per ammorbidire le forze d

Un modello di carta di una catena di metamateriali ispirati agli origami per ammorbidire le forze d'impatto.(Credito immagine: Kiyomi Taguchi/Università di Washington)

'La catena composta dalle cellule di origami ha mostrato … moto ondoso controintuitivo: anche se la forza di compressione del dispositivo ha avviato l'intera reazione, quella forza non è mai arrivata all'altra estremità della catena', hanno affermato i ricercatori dell'Università di Washington. “Invece, è stata sostituita dalla forza di tensione che è iniziata quando le prime celle unitarie sono tornate alla normalità e si sono propagate sempre più velocemente lungo la catena. Quindi le celle unitarie all'estremità della catena hanno sentito solo la forza di tensione che le tirava indietro.'

Tutto ciò significa un atterraggio potenzialmente più morbido per veicoli spaziali e razzi, ma i ricercatori dovranno testare ulteriormente la teoria per dimostrarlo, secondo la dichiarazione. Il loro prossimo passo è provare a replicare il modello di carta con materiali più durevoli.

Un documento basato sulla ricerca è stato pubblicato il 24 maggio sulla rivista Science Advances. Lo studio è stato condotto da Hiromi Yasuda, una studentessa post-dottorato presso l'Università della Pennsylvania che ha completato questo lavoro mentre perseguiva un dottorato presso l'Università di Washington.

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