В материаловедении понятие теплового расширения очень хорошо изучено. Однако в большинстве случаев это считается чем-то вроде неприятности. Это то, что доставляет инженерам головную боль, и целые подсистемы машин часто разрабатываются специально для борьбы с этим. Но группа студентов Массачусетского технологического института придумала гениально простой способ использования преимущества теплового расширения для создания композитов, меняющих форму.
Их проект представляет собой метод создания изменяющих форму композитов, называемый uniMorph. Он работает за счет использования резистивного нагрева (или просто температуры окружающей среды) для изменения температуры сэндвич-композита. Композит состоит из двух разных материалов и медных дорожек для их нагрева. Сами по себе эти два материала не особо важны, важно то, что они имеют совершенно разные коэффициенты теплового расширения.
При нагревании композита один материал расширяется больше или меньше другого. В зависимости от относительной формы двух материалов композит изгибается или скручивается заданным образом. То, насколько он изгибается, например, зависит только от того, как нарезаны слои и насколько сильно они нагреты.
Сама концепция не совсем нова - биметаллические композиты существуют уже много веков. Мы даже рассмотрели аналогичную идею, основанную на содержании влаги. Но методы, используемые для uniMorph, очень хорошо продуманы. Это очень недорого в производстве, и студенты, похоже, разработали надежные методы проектирования слоев, чтобы добиться желаемого изменения формы.
[спасибо flxhbck]