来自澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT University)的工程师们开发了一种新颖的管状结构系统，这种结构不仅可以平装以便于运输，还能转变为坚固的建筑材料。这一创新得益于一种自锁系统，其灵感源自于折纸中的弯曲折痕技术。
首席研究员李廷伟博士和杰出教授谢易敏指出，竹子的内部结构为管子的设计提供了自然的加固灵感。
“这种自锁系统是智能几何设计的成果，”李博士表示。“我们的发明适合大规模应用——由多根管子构成的面板，重量仅为1.3公斤，能够轻松支撑75公斤重的人。”
平板包装管已广泛应用于工程和科学领域，如生物医学设备、航空航天结构、机器人以及民用建筑，包括作为灾后恢复工作的一部分的弹出式建筑。
新系统使这些管子更快、更容易组装，并具备自动转换为强大自锁状态的能力。
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，其他贡献者包括来自RMIT工程学院的Hongjia Lu、Jiming Ma和Ngoc San Ha博士，以及昆士兰大学的副教授Joseph Gattas。
谢教授表示：“我们的研究不仅为创新和多功能结构设计开辟了新的可能性，还能显著改善现有的可部署系统。”
李博士提到：“例如，当美国宇航局部署太阳能电池阵列时，使用的吊杆是在太空展开前被平装的管子。然而，这些管子是中空的，因此在太空中的某些力下可能会变形。我们的新设计使这些吊杆能够形成更坚固的结构。”
谢教授解释说，他们的智能算法可以通过改变管子的方向来控制结构在外力作用下的表现。
谢教授补充道：“我们以折纸为灵感的创新，使平板包装管不仅易于运输，而且在使用时也足够坚固以承受外力。管子自锁的特性意味着其坚固的形状可以安全地锁定在适当位置，无需额外的机制或人为干预。”
下一步
团队将继续改进设计并探索其开发的新可能性。
李博士表示：“我们的目标是将自锁功能扩展到不同形状的管子上，并测试这些管子在各种力下的表现，如弯曲和扭曲。我们也在探索新的材料和制造方法，以生产更小、更精确的管子。”
团队正在开发可以部署到多种应用中的管道，而无需过多的手工操作。
谢教授表示：“我们计划改进我们的智能算法，使这些管道在不同的现实环境中更具适应性和效率。”
更多信息：谢易敏等，自锁和增强可展开管结构，《美国国家科学院院刊》(2024)。DOI: 10.1073/pnas.2409062121。doi.org/10.1073/pnas.2409062121期刊信息：国家科学院院刊由RMIT大学提供引文：新的折纸启发系统将平装管转变为坚固的建筑材料（2024年9月23日）检索自2024年9月23日https://techxplore.com/news/2024-09-origami-flat-tubes-strong-materials.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
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希望本篇文章《新的折纸启发系统将平面包装管变成坚固的建筑材料》能对你有所帮助！
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