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Les chercheurs de LLNL inventent 3D ont imprimé metamaterial qui raidit avec le champ magnétique

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Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) que les chercheurs ont inventé une nouvelle cavité se composante metamaterial 3D a imprimé des structures de trellis remplies de ferrofluid qui raidit immédiatement une fois exposé aux champs magnétiques. Cette création est exactement aussi fraîche qu'elle retentit parce que son potentiel emploie la gamme de la robotique douce et du logement optique à l'armure intelligente qui n'est pas différente au cap de électro-raidissement de « tissu de la mémoire » de Batman dans Dark Knight.

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L'équipe de recherche menée par l'ingénieur Julie Jackson Mancini de LLNL s'est mise à créer des metamaterials réglables, metamaterials mécaniques spécifiquement champ-sensibles (FRMMs). Ils ont utilisé l'utilisation de la plate-forme pas du tout oxymoronic de Microstereolithography de projection de vaste zone (LAPΜSL) qui se spécialise dans 3D imprimant des caractéristiques de micro-échelle au-dessus d'un grand espace ; de tels impératifs techniques étaient nécessaires pour produire les murs minces des structures de trellis tubulaires complexes nécessaires pour leurs essais. Après l'impression 3D, les trellis ont été injectés avec le fluide magnetorheological, ainsi les murs ont dû être assez forts pour manipuler la pression de chargement et le poids supplémentaire du ferrofluid mais également assez flexible de pouvoir détecter et mesurer des changements de rigidité quand un champ magnétique a été appliqué.

La plupart des metamaterials avec les propriétés mécaniques dynamiques ont besoin de minutes ou d'heures pour subir leurs changements. Pas aussi pour le FRMM qui a un temps de réponse de moins qu'une seconde. Quand un champ magnétique spécifique est appliqué, les molécules magnétiques dans le ferrofluid aligner dans les chaînes qui raidissent immédiatement les structures de trellis. « En ce document que nous avons vraiment voulu nous concentrer sur le nouveau concept des metamaterials avec les propriétés réglables, » a dit Mancini. « On lui a montré que par la structure, les metamaterials peuvent créer les propriétés mécaniques qui parfois n'existent pas en nature ou peuvent être fortement conçues, mais une fois que vous établissez la structure vous êtes coincé avec ces propriétés. Une prochaine évolution de ces metamaterials est quelque chose qui peut adapter ses propriétés mécaniques en réponse à un stimulus externe. Ceux existent, mais elles répondent en se déformant ou la couleur et le temps où elle prend pour obtenir une réponse peuvent avoir lieu sur l'ordre des minutes ou des heures. Avec nos FRMM, la forme globale ne change pas et la réponse est très rapide, qui la place indépendamment de ces autres matériaux.  » Le champ magnétique peut également être accordé pour appeler de diverses propriétés mécaniques sans compter que la rigidité juste, comme Mancini explique, « ce qui est vraiment importante est lui n'est pas simplement une réponse marche-arrêt, en ajustant la force de champ magnétique nous a appliqués peut obtenir un large éventail de propriétés mécaniques. L'idée du tunability en marche et à distance ouvre la porte à beaucoup d'applications. » Ouais, comme Batsuits. Mais également systèmes de la suspension avancés et composants aérospatiaux qui pourraient tirer bénéfice des mouvements très rapides et précis qui n'exigent pas les servos maladroits.

L'équipe travaille maintenant pour annoncer les deux matériaux dans un matériel monophasé qui n'exigera pas l'étape manuelle d'injection de ferrofluid. Professeur Ken Loh, un des membres de l'équipe de recherches, a commenté que le futur développement de la technologie « pourrait mener à de nouvelles technologies, telles que l'armure flexible pour le warfighter qui raidit instantanément quand une menace est détectée. » Dites-moi que ce n'est pas une référence astucieuse à Batman.