În studiul lor, oamenii de știință au descoperit că strategia de întărire în diagonală a buretelui oferă
„În multe domenii, precum aerospațialtehnică, raportul forță-greutate este esențial ”, adaugă James Weaver, Senior Scientist și co-autor al SEAS. „Această geometrie inspirată din biologie ar putea oferi o foaie de parcurs pentru dezvoltarea unor structuri mai ușoare și mai puternice pentru o gamă largă de aplicații.”
Scheletul Euplectella aspergillum, un burete de adâncime. Credit: Video furnizat de Harvard Learning Lab.
Dacă ai trecut vreodată peste un pod acoperitsau punând împreună un raft metalic pentru depozitarea lucrurilor, ați văzut arhitectura diagonală a grilei. Acest tip de proiectare folosește multe grinzi diagonale mici, distanțate strâns, pentru a distribui uniform sarcinile aplicate. Această geometrie a fost brevetată la începutul anilor 1800 de către arhitectul și inginerul civil Ithiel Town, care dorea să creeze punți puternice din materiale ușoare și ieftine.
Orașul a dezvoltat un simpluși o modalitate economică de a stabiliza structurile cu zăbrele pătrate, care este folosită și astăzi. Își face treaba, dar nu este optim, rezultând risipă de material și înălțime limitată a clădirii. „Una dintre principalele întrebări care au condus această cercetare a fost dacă am putea face aceste structuri mai eficiente în ceea ce privește distribuția materialului. în cele din urmă folosind mai puțin material pentru a obține aceeași rezistență?” explică Fernandez.
Bureți de sticlă, grupul căruia îi aparțineEuplectella aspergillum, cunoscută și sub numele de coșul de flori al lui Venus, a avut un avans de aproape jumătate de miliard de ani în cercetare și dezvoltare. Pentru a-și susține corpul tubular, Euplectella aspergillum folosește două seturi de strunguri diagonale paralele care se intersectează și se îmbină cu ochiurile pătrate subiacente pentru a forma un model de tablă de șah durabil.
Redare compozită de lageam cu burete de sticlă la stânga la grila de armare sudată din dreapta, subliniind natura biologică a studiului. Credit: imagine Amabilitatea lui Peter Allen, Ryan Allen și James K. Weaver / Harvard
„Am studiat relațiile dintre structură și funcție în sistemele scheletice de burete de peste 20 de ani și aceste specii continuă să ne uimească”, subliniază Weaver.
În timpul simulărilor și experimentelorcercetătorii au replicat designul și au comparat arhitectura scheletică a buretelui cu geometria rețelei existente. Designul buretelui le-a întrecut pe toate, suportând sarcini mai grele. Cercetătorii au arătat că structura diagonală transversală paralelă asociată a îmbunătățit rezistența structurală generală cu mai mult de 20%, fără a fi nevoie de material suplimentar pentru a obține acest efect.
Citește și
În era ecosistemelor: modul în care giganții IT se transformă în interfețe ale vieții noastre de zi cu zi
Ghețarul Doomsday s-a dovedit a fi mai periculos decât credeau oamenii de știință. Spunem principalul lucru
GitHub a înlocuit termenul „master” cu un echivalent neutru