Механизмы из метаматериалов: будущее 3D-печати
Как же сделать реплику объекта, который все равно будет способен двигаться, даже если вы удалите из него все подвижные части? На помощь придут метаматериалы, основанные на системе пластичных ячеистых сеток, придающих механические свойства какой-либо конкретной модели. Ученые из Института Хассо Платтнера пошли на один шаг дальше в совершенствовании подобных материалов, сделав на их основе примеры решения задач, которые сводятся к повторению одного и того же специфического действия или движения.
Самый простой пример: 3D-печать дверной ручки и замка возможна, но она потребовала бы множество сложных манипуляций — пришлось бы распечатывать каждый сегмент конструкции отдельно и потом собирать их воедино, что, разумеется, сделает систему весьма хрупкой. Но с помощью метаматериалов удалось добиться эффекта, когда поворот ручки приводит к временному изменению структуры ячеек по принципу домино, что в конечном итоге и отворяет защелку. Таким образом достигается не только экономия времени и денег, но также повышается надежность всей системы.
Возможно, дверная ручка — это не лучший пример бытового применения метаматериалов, поскольку вы наверняка не захотите использовать для этих целей хрупкие механизмы из мягкого пластика. Однако потенциал у исследования очень большой: помимо простых механизмов, ученые создали и ряд полезных инструментов, которые могут быть распечатаны по первому требованию. Быть может, если в будущем вам понадобятся, скажем, плоскогубцы строго определенной формы и длины, вам будет проще не бежать в хозяйственный магазин, а распечатать их не выходя из дома.