Учёные создали прочные строительные конструкции без внутренних опор по принципу оригами
- MIT разработал складные алюминиевые модули, которые соединяют ручными инструментами без сварки и внутренних опор.
- По компьютерному моделированию, конструкции в 3,5 раза жёстче сравниваемых решений и требуют около двух третей их материала.
- Команда собрала из таких деталей семиметровую скульптуру Lexicon за несколько дней без профессионального строительного опыта.
Почему это важно: Технологию планируют применять для временных убежищ после землетрясений и наводнений: плоские детали удобно перевозить и быстро собирать на месте.
Сложить из листа бумаги кораблик или журавлика умеют многие, а вот превратить принцип оригами в основу для настоящих построек — задача куда сложнее. Специалисты Массачусетского технологического института (MIT) доказали, что складные металлические модули могут выдерживать нагрузку и собираться без сварки, тяжелой техники и сложных расчетов на месте.
Складная металлическая скульптура «Лексикон» недавно была выставлена в Бостонской публичной библиотеке. Фото: Викрам Валлури / TechXplore
Специалисты MIT разработали метод строительства легких и прочных конструкций на основе принципов оригами. Вместо того чтобы сгибать один большой лист металла, как бумагу для поделки, они создают множество отдельных деталей, складывают их и соединяют между собой. В результате получается жесткий каркас, способный выдерживать нагрузку без внутренних опорных колонн.
В основе технологии лежат небольшие элементы из плоских листов материала, например алюминия. Их форму рассчитывает специальная компьютерная программа, после чего детали вырезают на станке с числовым программным управлением. Затем рабочие складывают элементы и соединяют их обычными ручными инструментами. Для сборки не требуется крупное сварочное оборудование, что может сократить затраты и упростить работу на строительной площадке.
По результатам компьютерного моделирования, новые конструкции примерно в 3,5 раза жестче аналогичных систем, созданных с использованием других методов строительного оригами. При этом на их изготовление требуется около двух третей материала, необходимого для сравниваемых решений. Это позволяет уменьшить массу сооружения и расход сырья.
Работоспособность подхода команда продемонстрировала на металлической конструкции длиной около семи метров. Скульптуру под названием Lexicon собрали из сложенных алюминиевых деталей и подвесили под потолком атриума Бостонской публичной библиотеки. По словам авторов проекта, с монтажом справилась команда без профессионального строительного опыта, потратив на работу всего несколько дней.
В перспективе технологию хотят использовать не только для выставочных объектов. Она может пригодиться при создании временных убежищ после землетрясений и наводнений: плоские детали удобно перевозить, а на месте из них можно быстро собрать укрытие. Среди других возможных применений — легкие элементы самолетов, корпуса роботов и панели, снижающие уровень шума в зданиях.
