Екип от учени от института „Хасо Платнер“ на университета в Потсдам, Германия ни представят един нов поглед над метаматериалите. Досега тяхното име се свързваше с това, че те са материали, които могат да манипулират електромагнитни вълни по различен начин. Те имат поведение спрямо структурата си, а не спрямо състава си. Чрез манипулиране на техните вътрешни микроструктури, метаматериалите показват качества, които иначе не се срещат при естествените такива. Учените от института смятат обаче, че те трябва да се разглеждат не като материали, а като машини. Те разработват серия от обекти, които извършват механични функции чрез конфигурацията си и представят концепцията за “метаматериални механизми“.

Брава за врата е единият от тези обекти. Нека представим начина й на работа по по-достъпен начин. Ако си го представим двуизмерно, тя работи с квадратна мрежа от два типа клетки – подвижни и неподвижни. Подвижните са с квадратна и успоредна форма, която е деформируема и при прилагане на сила с определена посока тя може да се трансформира. Неподвижните са оформени от квадрат и един от неговите диагонали, което на практика прави клетка от два триъгълника, а те са недеформируеми. Ръкохватката и езикът на бравата са оформени от неподвижни клетки, а почти всички останали са подвижни. Въпреки че бравата е триизмерна, цялата система работи на двуизмерен принцип – при натискането на ръкохватката се получава завъртане, което придърпва езика.

Image source: dezeen

На същият принцип функционират и разработваните клещи, както и Янсеновата ходеща машина (тип механизъм, първоначално представен от артиста Тео Янсен). Учените проектират обектите си на база на изготвен от тях софтуер, с който изследват поведението на клетките и начина, по който те работят заедно. След като обектите се проектират триизмерно, те придобиват физически вид с помощта на 3D принтер. Такива механизми могат да се направят от всеки материал, който е еластичен и способен да издържи на големи натоварвания без да се поврежда. Според учените пружинната стомана притежава идеалния потенциал за това, макар и все още да не е възможно да се принтира.

Изображение от софтуера за проектиране. Оцветените в зелено клетки са подвижни. | Image source: dezeen

Как могат да ни бъдат полезни?

Разгледаната брава е един конкретен пример за това как метаматериалите могат да се прилагат в дизайна. Възможно е да се използват и за полезни неща в домакинството, като например щипки за пране. От гледна точка на архитектурата те могат да имат широко приложение в това да манипулират електромагнитни вълни Оказва се, че могат да скриват военни обекти от засичане от радар. Също така, те могат да спомогнат за подобряването на сеизмичната устойчивост и акустиката в сградите чрез манипулация на вълните. Техните механизми могат и да надхвърлят толкова конкретни решения и да спомогнат за решаването на редица други въпроси в дизайна.

Разработван през 2017 г. механизъм за заключване на бравата. | Image source: 3ders.org

Същността на метаматериалите е абсолютна интеграция на материал и обект, който не се нуждае от допълнителни връзки – профили, болтове, пружини и други. Тя изразява един от големите стремежи на архитектурата – единство между форма, функция, устойчивост, целесъобразност и материалност.

 

Остави коментар с Facebook

Заредете още от Георги Мърхов
Load More In Архитектура

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Виж още

Арх. Емилия Кълева за Берлинската стена и противоречивото наследство
„Берлинската стена – нещо, което не искаме да се повтаря“

Тази есен отбелязваме 30-годишнината от падането на Берлинската стена – може би един от на…