Laatste nieuws:

DELFT, 14 maart 2016 10:26

Delftenaren helpen ontwikkeling 3D materiaal met instelbare vorm en grootte (video)

Een huis dat in een rugzak past of een muur die met één druk op de knop een raam wordt. Dat is in principe mogelijk met het nieuwe materiaal dat onderzoekers aan Harvard University, met ‘Delftse' hulp, aan het ontwikkelen zijn. Het betreft een vouwbaar materiaal waarvan de vorm en de grootte in hoge mate is in te stellen.

Snapology'
Snapology
1/1
De eerste auteur van een artikel in Nature Communications over het materiaal is Johannes Overvelde, promovendus aan Harvard University en afgestudeerd als master bij de faculteit 3mE van de TU Delft. Hij werd in het onderzoek bijgestaan door Twan de Jong, masterstudent Aerospace Engineering aan de TU Delft. "We hebben, geïnspireerd door modulaire origami, een geavanceerd metamateriaal ontworpen", zegt Overvelde. "Het kan actief zijn vorm, stijfheid en volume veranderen via ingebouwde actuatoren".

Origami

De structuur - Snapology genaamd - is geïnspireerd op origami-technieken en is gemaakt van geëxtrudeerde kubussen met 24 vlakken en 36 randen. Net zoals origami kan de kubus langs de randen worden gevouwen en van vorm veranderen. De onderzoekers konden, zowel theoretisch als experimenteel met een prototype, aantonen dat de kubus kan worden veranderd in vele verschillende vormen door bepaalde randen te vouwen. 

origami

Het op origami geïnspireerde materiaal kan verschillende vormen aannemen.

De kubussen zijn gemaakt van zeer dunne lagen PET plastic en dubbelzijdige tape. De actuatie is gemaakt van PVC plastic. De onderzoekers plaatsten pneumatische actuatoren in de structuur die kunnen worden geprogrammeerd om de kubus van vorm en grootte te laten veranderen. Het materiaal kan overigens ook worden voorzien van allerlei andere soorten actuatoren (thermisch, elektrisch of hydraulisch). 

Het team verbond 64 individuele kubussen tot een 4 x 4 x 4 kubus die kan groeien en krimpen en bijvoorbeeld ook een volledig platte vorm kan aannemen. Als de structuur verandert van vorm, verandert de stijfheid van de structuur ook drastisch.

Shelters bij rampen

Deze ontwikkeling opent volgens Harvard University nieuwe ontwerpmogelijkheden voor makkelijk toe te passen transformeerbare structuren, bijvoorbeeld in dynamische architectuur, zoals adaptieve façades voor gebouwen en flexibele daken.

"Dit onderzoek heeft een nieuwe klasse van vouwbare materialen opgeleverd die ook nog schaalbaar zij", zegt Overvelde. "Het principe werkt van de nanoschaal tot op het niveau van meters en zou kunnen worden ingezet voor allerlei toepassingen, van chirurgische stents tot draagbare pop-up shelters bij rampen".

Twan de Jong van de TU Delft heeft in dit onderzoek meegewerkt aan de prototypes, en heeft de experimenten uitgevoerd. Hij is overigens niet de eerste Delftse masterstudent die als visiting student op Harvard aan dit onderwerp werkt. Vorig jaar publiceerde Overvelde in het tijdschrift PNAS al over een eerder gerelateerd project over het gebruik van instabiliteit in zachte actuatoren, waarbij twee masterstudenten van de TU Delft waren betrokken.

"A three-dimensional actuated origami-inspired transformable metamaterial with multiple degrees of freedom", Nature Communications 11 maart 2016. (DOI: 10.1038/NCOMMS10929). 

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
  robot check
Vul de code van bovenstaand plaatje in.

Van onze partners meer (6)...

Bege Aandrijftechniek BV

B&R Industriele Automatisering BV

Perfection in Automation  

Rotero Holland bv

Pilz Nederland

Rollon Lineairtechniek BV

EUCHNER (Benelux) BV

Vacatures

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (26)

30 mei 2017 - Utrecht - Jaarbeurs
Electronics & Applications
30 mei 2017 - Neurenberg - Messezentrum
Sensor+Test 2017
31 mei 2017 - Veldhoven - Koningshof
Materials 2017
6 juni 2017 - Amsterdam, RAI
Electric & Hybrid Marine World Expo
6 juni 2017 - Amsterdam, RAI
Marine Maintenance World Expo en Conferentie
6 juni 2017 - Amsterdam, RAI
Autonomous Ship Technology Symposium
7 juni 2017 - Helmond, Automotive Campus
Automotive Congress 2017
13 juni 2017 - 's-Hertogenbosch
ATEX & Process Safety congres 2017

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden