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Toylikeブロックは軽量化Tinkertoylikeビルディングブロックのcarbonfiberスケルトンは10回同じような密度の構造などの硬いようです。 とフレームワークはほとんど同一の部分から作られているので、壊れた部品を簡単に新しいものに交換することができ、その発明者らは8月16日サイエンスで報告する。 新しいデザインの可能性1日フォームライトも、機体、自転車、橋や建物の硬い、easytorepairの骨。それは魅力的だとドイツのキール大学の材料科学者ライナーAdelungは言う。 あなたはこの記事を読んだとき、あなたが考える、なぜ誰も前にこれを行っていない? それはシンプルなアイデアだが、それはそのような大きな影響を与えます。 何年もの間、空想自転車や高級車は自分のフレームから体重をトリミングする、コンポジットと呼ばれる、gluedtogether炭素繊維を使用している。 さて、メーカーは、軽量材料の単一のスワスにおける飛行機の巨大なセクションを作るために始めている。 少ない部品は重く、修正するトリッキーになりがち少ない関節を、意味します。だからメーカーはさらに大きな平面作品を作りたい。 2008年には、スピリット·エアロシステムズ、ボーイングとエアバスの部品を作るメーカーは、野生のアイデアを、MITの材料エンジニアケネス·チャンと彼の研究室のリーダー、ニール·ガーシェンフェルドに来た:どのような彼らは、3Dは、1巨大な作品に面全体を印刷することができれば?研究者らは、強度と剛性を測定するloadtesting機(図示)でXshapedビルディングブロックからなる構造を設定します。クレジット:ImageCCBYNCSAケネスC.チャンチャンとガーシェンフェルドは、疑問を持っていた。 複合の巨大な部分が少ない関節を持っているけれども、それが修復するのは難しいことができ、チャン氏は述べています。 複合材料が壊れるとき、彼らは茶わんを破る。 一つの場所に複合部品をクラックするために強打暴力十分にはドミノ効果を持っています。 部を介してクラッシュリバウンドのエネルギーは、複数の場所でそれを破壊する。だからチャンとガーシェンフェルドは、むしろ1巨大なものよりも、同一の作品の何百万もの面を組み立てるためのアイデアを思い付いた。チャンは、繰り返し単位にセトリングする前段ボールや合板の形状を切り出す、いくつかのデザインで再生:carbonfiber複合材料の平らな Xを、中央の穴と各アームの先端にループ。 ユニットは2インチの長さで、チャン氏は述べていますが、事実上任意のサイズに拡大縮小することができます。 あなたは本当にhighperformingレゴと考えることができます、と彼は言う。チャンは三角形のピラミッドを繰り返すcubeshaped格子を作るために一緒にXを夢中にしてから、それらの強度と剛性を測定するための構造を粉砕。 卵と同じくらい重い約8インチキューブはしわの前に650以上のポンドを保持することができ、チャン氏は述べています。 そして、材料の非常に低体重与え、Adelungは言う、格子は 非常に硬いです。キューブの格子の幾何学は、その剛性と強度の重要な部分です。 あなたはつまようじとマシュマロのうち、三角形のピラミッドの束を構築した場合、あなたはおそらく上に本を置く可能性があるとチャン氏は述べています。チャンとガーシェンフェルドの複合構造が自分の限界点を打つときは、格子内の個々の部分は、離散スポットに休憩を閉じ込める、スナップ。 この便利なプロパティは、構造上の損傷制御を得るために設計を使用してメーカーを可能にするであろう。 あなたは徐々にそのプロセスを経ながら、構造が完全に安定していることを知って、単一の部品を置き換えることができ、チャン氏は述べています。 彼は、部品を検査し、割れ部分を切り替え、構造を構築し、それらを介してクロールするためにロボットを使って構想。研究者はまた、格子に、より薄く曲げられる、ピースを差し込むことによって、その構造 '柔軟性ティンカー。 格子の特定の部分にこれらの作品をフィッティングすることにより、研究者は、他の分野は、剛性維持しながら、特定の領域はバックルを強制することができます。 飛行機の中で、このタイプの設計では、パイロットは翼を曲げる代わりにフラップを昇降することで、工芸品を操縦させてすることができます。構造が近い高密度材料の強度と剛性に匹敵へ来ることはありません、ジェームズツアー、ヒューストンのライス大学の材料化学者は述べています。 しかし、彼らは信じられないほどの車、飛行機と宇宙船のためlightweightandている、と彼は言う、 重量は巨大な、巨大な問題です。
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