有助於減緩降落衝擊 研究運用摺紙吸收出擊能源

2021-09-24 07:37:30 字數 642 閱讀 4558

無論是用於汽車碰撞還是太空飛行器著陸,撞擊過程中的能量吸收問題一直困擾著科學家,多年來該行業一直在研究各種解決方案。就像汽車的安全氣囊一樣,對於太空飛行器而言,安全著陸方法的範圍從袋式系統到空中起重機到反向推進器,但如果碰撞的能量根本不傳輸到太空飛行器怎麼辦?

華盛頓大學的hiromi yasuda及其同事正在研究使用可折疊材料的想法受到摺紙藝術的啟發,不僅吸收衝擊能量,甚至轉向相反的方向。雖然原型是用紙製成的,但研究人員表示,使用許多不同的材料可能會改變太空船未來的著陸方式。他們周四在《科學進展》雜誌上發表了**。

yasuda的團隊發現了一種獨特的細胞,可以彎曲,摺疊並吸收衝擊力。通過將20個細胞組合成乙個柱並將頭部和尾部粘在另乙個細胞柱上,研究小組隨後採用壓縮的「波浪」,因為成品從一端壓縮,每個細胞都處於壓力下。通過追蹤波浪的狀態,研究人員發現堆疊在一起的複雜褶皺成功吸收並將壓力轉換為反向推力,就像彈簧被擠壓後原始狀態的力一樣。

fun88表示這種材料的應用是深遠的,特別是當月亮沒有大氣層時。降落時,必須依靠舊的火箭技術來利用燃料產生的反作用力。 spacex的falcon 9火箭使用類似技術從起落架安裝鋁。蜂窩結構的「核心」可以在撞擊前釋放能量,降低火箭速度,達到安全著陸的目的,但「核心」不能再使用了。然而,與該技術不同,新的摺紙設計可以是可重複使用的,並且應用範圍不限於空間,並且可以擴充套件到****和其他領域。

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