Utilice una cuerda para convertir objetos planos en hábitats de emergencia modulares en 3D
Una cuerda convierte objetos planos en hábitats de emergencia modulares en 3D
Los investigadores están en y Desarrollar un método para convertir objetos planos en 3D Modular emergencia Colóquese tirando de la cuerda. El propósito de esta investigación es crear una arquitectura fácilmente implementable para zonas de desastre e incluso espacio Hábitat e infraestructura Marte. El equipo dice que existen estructuras desplegables tradicionales, pero a menudo se diseñan manualmente, tienen geometrías simples y dependen de sistemas complejos. Luego comenzaron a reducir la complejidad reemplazando el ensamblaje de varios pasos con un solo tirón.
La promesa detrás de un nuevo método desarrollado por investigadores del MIT es simple: convertir estructuras 3D complejas, como hábitats de emergencia modulares, en objetos planos que puedan desplegarse hasta su forma final simplemente tirando de una cuerda. El proyecto tiene como objetivo reimaginar cómo se conciben, fabrican y utilizan las estructuras desplegables, particularmente en una era donde la velocidad, la portabilidad y la reversibilidad son cada vez más importantes para el diseño.
Todas las imágenes cortesía de investigadores y MIT.
Diseño inspirado en el arte japonés del corte de papel.
este investigador Comience con formas 3D definidas por el usuario, desde férulas médicas hasta sillas o refugios en forma de cúpula. Luego, su algoritmo transformó esta forma en un objeto plano con mosaicos cuadriláteros interconectados, conectados mediante bisagras giratorias en las esquinas. Permiten que los hábitats de emergencia modulares realicen una transición fluida entre estados 3D planos y curvos. Esta transformación no es impulsada por motores o presión de aire, sino tensando una sola cuerda que se pasa a través de la estructura. Tirar de una cuerda a través de una compleja red de baldosas crea fricción, fuerzas desiguales y el riesgo de un despliegue incompleto. Para resolver este problema, los investigadores desarrollaron un proceso de optimización de dos pasos.
Primero, el algoritmo determina el número mínimo de puntos necesarios para elevar la estructura a la forma deseada. Luego calcula la ruta de cuerda más corta posible que conecta estos puntos mientras guía las losas de límite en su lugar para minimizar la fricción. Los investigadores detallaron estudiar El método también se basa en el arte japonés del kirigami, que consiste en cortar papel para crear formas ampliables. Al codificar la estructura con un comportamiento auxético, lo que significa que se espesa cuando se estira y se adelgaza cuando se comprime, la losa plana gana la capacidad de expandirse en un volumen curvo, permitiendo que los hábitats modulares de emergencia se formen en estructuras 3D completas.
Investigadores del MIT desarrollan una forma de convertir objetos planos en hábitats de emergencia modulares en 3D tirando de una cuerda
Los usos potenciales incluyen unidades hospitalarias desplegables.
Una de las principales ventajas de diseño de este sistema es la reversibilidad. Cuando se suelta la cuerda, la estructura colapsa y vuelve a su estado plano. Esto hace que el almacenamiento y el transporte sean significativamente más eficientes y reduce el desperdicio de material. Por ejemplo, una unidad hospitalaria desplegable podría enviarse plana, desplegarse en el lugar en cuestión de segundos y luego desmontarse fácilmente. La misma lógica se aplica a objetos más pequeños, como aparatos ortopédicos portátiles o dispositivos de seguridad plegables, que se benefician de ser compactos cuando no están en uso.
El enfoque también es independiente de la fabricación. Debido a que el algoritmo genera una estructura basada en mosaicos en lugar de una receta de fabricación fija, el diseño se puede producir mediante impresión 3D, fresado CNC, moldeado o técnicas híbridas. Las bisagras se pueden imprimir en materiales flexibles mientras las losas permanecen rígidas, lo que permite a los diseñadores ajustar la durabilidad, el peso y el costo. Esta flexibilidad amplía la relevancia del sistema en todas las industrias, desde la atención médica hasta la robótica y la aeroespacial. El resultado de esta investigación no es solo un nuevo mecanismo, sino un marco para pensar cómo los objetos pasan del almacenamiento al funcionamiento: de forma rápida, reversible y con una intervención mínima.
El objetivo del estudio es crear una arquitectura fácilmente desplegable para zonas de desastre.
El proyecto tiene como objetivo reimaginar cómo se conciben, fabrican y utilizan las estructuras desplegables.
Vista de objeto plano con cuerda.
Una vez que se tira del cable, el objeto se convierte en una estructura 3D.
El método también podría utilizarse para desplegar edificios altos más rápidamente.
