通过利用弯曲光束中的机械不稳定性，研究人员开发了一种系统，可以将物体转换成复杂且可定制的3D配置。上图中，研究人员展示了一个可以折叠起来并在一个简单的动作中弹出的咖啡桌。功劳:绍拉布·姆哈特/哈佛大学可展开结构——从紧凑状态过渡到扩展状态的物体——在从后院到火星的所有地方都被使用。但是，任何一个曾经努力打开不合作折叠椅的人都知道，将二维形式转换为三维结构有时是一个挑战。现在，来自哈佛大学约翰·保尔森工程和应用科学学院(SEAS)和哈佛大学设计研究生院的研究人员开发了一种可展开系统，该系统重量轻、体积小、价格便宜、易于制造，最重要的是易于部署。通过利用曲梁中的机械不稳定性，该系统可以将物体转换成从大型家具到小型医疗设备等各种规模的复杂且可定制的3D配置。
“大多数屈曲诱发的可展开结构，像折叠椅，是由压缩力激活的，压缩力是通过元件的线性位移产生的，”GSD的研究助理、论文的第一作者绍拉布·姆哈特说。“我们的方法与众不同，因为压缩力是通过旋转运动产生的，而旋转运动反过来会诱发屈曲，从而触发2D到三维的转换。”
由设计师和工程师组成的跨学科研究团队结合实验和数值分析来理解弯曲细长梁的几何形状，以及当这些梁旋转和弯曲时会发生什么。通过利用屈曲——设计和工程中通常不希望出现的现象——研究人员能够设计出具有简单旋转运动的可展开结构。
为了演示这个系统，该团队建造了一个灯罩，可以旋转让更多或更少的光线进入，还建造了一个咖啡桌，可以折叠起来，在一个简单的动作中弹出。
“这个新平台可以扩展到使用各种不同材料实现从毫米到米级的功能结构和设备，”SEAS大学应用力学教授兼该研究的资深作者卡蒂亚·伯托尔迪说。这些结构可以用作医疗设备、光学设备，如照相机聚焦装置、可展开的轮子和涡轮机、家具或可展开的遮蔽物
通过利用弯曲光束中的机械不稳定性，研究人员开发了一种系统，可以将物体转换成复杂且可定制的3D配置。上图中，研究人员展示了一种灯罩，它可以通过简单的动作打开和关闭。学分:Saurabh Mhatre/哈佛大学这项研究最近发表在《高级材料》杂志上。它是由伊莉莎·博阿蒂、大卫·梅兰康、艾哈迈德·扎里伊、马克西姆·杜邦和马丁·贝切特合写的。
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