φυσική μορφή
μορφολογία πουλιού
Ερευνητές και παρατηρητές έχουν από καιρό αναγνωρίσει ότι τα πουλιά και διάφορα άλλα ιπτάμενα πλάσματα αλλάζουν τη θέση των δομών του σώματός τους κατά την πτήση για να εκτελέσουν συγκεκριμένους ελιγμούς ή να προσαρμόσουν την αεροτομή τους για να προσαρμόσουν τις μεταβαλλόμενες συνθήκες πτήσης.
Αυτός ο αετός ακουμπά τα πόδια του στο σώμα για να μειώσει την αεροδυναμική αντίσταση. Σημειώστε επίσης το τέντωμα των φτερών (συνήθως χρησιμοποιούνται για να επιβραδύνουν) και το απλώνοντας τα φτερά πάνω τους για να σπάσουν οι δίνες της άκρης των φτερών που αυξάνουν την αντίσταση.
Ένα άλλο πολύ γνωστό παράδειγμα μετασχηματισμού σχεδιασμού αεροσκαφών είναι το ανασυρόμενο σύστημα προσγείωσης, το οποίο εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό για ένα αεροσκάφος όπως και για ένα πουλί όταν τραβάει τα πόδια του κοντά στο σώμα του κατά την πτήση.
Δηλαδή, αυτός ο τύπος μετασχηματισμού μειώνει δραματικά την αεροδυναμική οπισθέλκουσα, η οποία με τη σειρά της αυξάνει την ενεργειακή απόδοση του αρπακτικού πουλιού και αυτό οδηγεί επίσης σε οικονομία καυσίμου στα αεροσκάφη.
Πρόσθετα παραδείγματα μετατροπής "χαμηλής τεχνολογίας" περιλαμβάνουν κινητές επιφάνειες ελέγχου που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά δυνάμεων και ροπής στο αεροσκάφος για ελιγμούς και σταθερότητα, "πηχάκια", "αυλακώσεις" και "πτερύγια" που προεξέχουν για να αναδιαμορφώσουν το φτερό, παρέχοντας μεγαλύτερη ανύψωση σε πιο χαμηλά ταχύτητες απογείωσης και προσγείωσης και σαρωμένες πτέρυγες που επιτρέπουν στο αεροσκάφος να πετά αποτελεσματικά σε ευρέως ποικίλες ταχύτητες αέρα, όπως κατά τη μετάβαση από υποηχητική σε υπερηχητική πτήση.
Αυτά τα προηγούμενα παραδείγματα τεχνολογιών μεταμόρφωσης ήταν σίγουρα πρωτοποριακά στην εποχή τους, αλλά τώρα έχουν γίνει αρκετά συνηθισμένα - μερικά δεν υπολογίζονται καν ως μεταμόρφωση.
Μεταμόρφωση μετάλλων
Στην πραγματικότητα, από τότε που ο άνθρωπος άρχισε να σφυρηλατεί το μέταλλο με τη φωτιά, η «κατάσταση του μετάλλου» είναι γνωστό ότι είναι μεταβλητή.
Οι Ευρωπαίοι που δοκίμασαν το μέταλλο για «ευελιξία» και στρες στη δεκαετία του 1930 παρατήρησαν ότι ορισμένα κράματα (που περιέχουν αλουμίνιο) μπορούν να παρουσιάσουν ένα είδος ψευδοελαστικότητας (παρεμπιπτόντως, έτσι είναι).
Εφευρέθηκε η μορφοποίηση μετάλλων στην ΕΣΣΔ;
Ας το θυμόμαστε αυτό για λόγους αντικειμενικότητας.
Το φαινόμενο μνήμης σχήματος σε κράματα μετάλλων ανακαλύφθηκε στην ΕΣΣΔ από τους επιστήμονες G. V. Kurdyumov και L. G. Khandros και στις 17 Μαρτίου 1949 επισημοποιήθηκε ως επιστημονική ανακάλυψη, εμπειρικά επιβεβαιωμένη και σχετίζεται με τύπους μετασχηματισμών φάσης χωρίς διάχυση σε κράματα μετάλλων. Το ανοιχτό αποτέλεσμα ανακαλύφθηκε πειραματικά σε κράματα που βασίζονται σε μέταλλα όπως ο χρυσός, ο χαλκός, το κοβάλτιο, ο σίδηρος και το νικέλιο.
Ποιο ειναι το νοημα?
Το καθεστώς αυτής της ανακάλυψης ή δήλωσης σχετικά με αυτό είναι χαμηλότερο από οποιοδήποτε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, ακόμη και ρωσικό, που έχει καταχωρηθεί, για παράδειγμα, στις ΗΠΑ.
Για να μην αναφέρουμε ότι η ανακάλυψη του «φαινόμενου μνήμης σχήματος» στο σύνολό του χρονολογείται από το 1932, όταν ο Σουηδός χημικός Arne Olander ανακάλυψε για πρώτη φορά αυτή την ιδιότητα σε κράματα χρυσού-καδμίου.
Επί του παρόντος, ο ισχύων Αστικός Κώδικας της Ρωσικής Ομοσπονδίας, ο οποίος καθορίζει τους λόγους εμφάνισης και διαδικασίας για την άσκηση αποκλειστικών δικαιωμάτων στα αποτελέσματα πνευματικής δραστηριότητας (πνευματική ιδιοκτησία), δεν ρυθμίζει νομικές σχέσεις που σχετίζονται με επιστημονικές ανακαλύψεις.
Στην ΕΣΣΔ, προτάθηκε η κατανόηση της επιστημονικής ανακάλυψης ως η καθιέρωση προηγουμένως άγνωστων, αντικειμενικά υπαρχόντων και επαληθεύσιμων κανονικοτήτων, ιδιοτήτων και φαινομένων του υλικού κόσμου, που εισάγουν θεμελιώδεις αλλαγές στο επίπεδο γνώσης.
Το αστείο είναι ότι δεδομένου ότι η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα δεν συμμετείχε ποτέ στην αναγνώριση σοβιετικών/ρωσικών ανακαλύψεων, η κατάστασή τους καθορίστηκε από Ρώσους ειδικούς, μεταξύ των οποίων δεν υπήρξαν ποτέ νομπελίστες ή επιστήμονες με δείκτη h (HI) τουλάχιστον 30. Δηλαδή, σύμφωνα με τα υπάρχοντα πλέον στην παγκόσμια επιστήμη, σύμφωνα με συμφωνίες, κανένας από αυτούς δεν ήταν σπουδαίος επιστήμονας.
Αυτό είναι ένα σημείωμα για όσους θέλουν να διευκρινίσουν το περιεχόμενο του άρθρου στη ρωσική Wikipedia ή στα άρθρα Ρώσων επιστημόνων, συμπεριλαμβανομένου του επικεφαλής της Επιτροπής "για την ψευδοεπιστήμη" (the Commission to Combat Pseudoscience - ένας επιστημονικός συντονιστικός οργανισμός υπό την Προεδρείο της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών), "ακαδημαϊκός χωρίς εισαγωγή ", του οποίου το IM δεν φτάνει επίσης τα 20, αλλά που "γνωρίζει τα πάντα" και κρίνει τα πάντα.
Δεν υπάρχει καθαρό μέταλλο με μνήμη σχήματος (SMA). Είναι πάντα κράματα.
Ο πιο γενικός ορισμός.
παράγοντας προστασίας είναι μια ομάδα μεταλλικών κραμάτων που μπορούν να επιστρέψουν στην αρχική τους κατάσταση.
Μορφοποίηση του XNUMXου αιώνα
Σε αντίθεση με τα σχέδια μετασχηματισμού «χαμηλής τεχνολογίας» του παρελθόντος, το μετασχηματιζόμενο αεροσκάφος ορίζεται σήμερα ως "αυτός που χρησιμοποιεί καινοτόμους ενεργοποιητές, ενεργοποιητές και άλλους μηχανισμούς για να προσαρμόσει την κατάστασή του προκειμένου να βελτιώσει τη συμπεριφορά και την απόδοση όταν πετά σε πολλαπλά περιβάλλοντα ή υπό διαφορετικές συνθήκες".
Παρά τους τελευταίους αιώνες καινοτομίας στο αεροπορία τεχνολογίες, η ευελιξία των σύγχρονων αεροσκαφών παραμένει πολύ χειρότερη από αυτή των βιολογικών πρωτοτύπων και αναλόγων.
Και τώρα η έρευνα στον τομέα της αεροπορικής τεχνολογίας και σχεδιασμού συνεχίζει να αντλεί ιδέες και έμπνευση από τη φύση. Αλλά είναι επίσης προφανές ότι οι τεχνικές μας δυνατότητες υστερούν σοβαρά σε σχέση με τις φυσικές ικανότητες των θείων δημιουργημάτων.
Επιτευχθείσα χαρακτηριστικά, ιδιότητες και αποτελέσματα, πρακτικές επιπτώσεις
εφέ μνήμης σχήματος. Το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μηχανισμός ενεργοποίησης για την παροχή δύναμης για την αποκατάσταση του σχήματος.
Ψευδοελαστικότητα. Το υλικό μπορεί να τεντωθεί για να παρέχει μεγάλες ανακτήσιμες τάσεις σε σχετικά σταθερά επίπεδα τάσης.
Υστέρηση. Επιτρέπει τη διάχυση της ενέργειας κατά την ψευδοελαστική απόκριση.
Υψηλή τάση ενεργοποίησης (400–700 MPa). Εξαρτήματα με μικρή διατομή μπορούν να δημιουργήσουν σημαντικές δυνάμεις.
Υψηλό φορτίο ενεργοποίησης (περίπου 8%). Τα εξαρτήματα μικρού μήκους μπορούν να παρέχουν μεγάλες κινήσεις.
Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα (περίπου 1200 J/kg). Μια μικρή ποσότητα υλικού που απαιτείται για μια σημαντική ενεργοποίηση.
τρισδιάστατη λειτουργία. Πολυκρυσταλλικά εξαρτήματα SMA που κατασκευάζονται σε διάφορα σχήματα παρέχοντας πολλές χρήσιμες γεωμετρίες.
Συχνότητα λειτουργίας. Η δυσκολία στην επίτευξη υψηλών ρυθμών ψύξης εξαρτημάτων περιορίζει τη χρήση σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας.
Ενεργειακή απόδοση (10-15%). Η ποσότητα της θερμικής ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία είναι πολύ μεγαλύτερη από την ισχύ της μηχανικής εργασίας.
Επαγόμενη από μετασχηματισμό πλαστικότητα. Η συσσώρευση πλαστικότητας κατά τη διάρκεια της κυκλικής απόκρισης οδηγεί τελικά σε αστοχία και αστοχία υλικού.
Μερικά σύγχρονα SPF και τα χαρακτηριστικά τους
σχηματισμός χώρου
Τα πεδία εφαρμογής των κραμάτων μνήμης σχήματος είναι ποικίλα.
Η κατά προτεραιότητα εφαρμογή τους πραγματοποιείται σε τομείς με υψηλές χρεώσεις για τη λειτουργικότητα νέων προϊόντων: ιατρική, αεροπορία και αστροναυτική. πυρόσβεση και βιομηχανίες πετρελαίου και φυσικού αερίου. Ακόμα και στο τσίρκο...
Λαμβάνοντας υπόψη τα ενδιαφέροντα του κοινού, θα εξετάσουμε μόνο την αεροπορική-στρατιωτική-διαστημική εφαρμογή του.
Για εφαρμογές αεροδιαστημικής, η εξοικονόμηση βάρους είναι πολύ σημαντική. Τα Shape Memory Alloys είναι ειδικά υλικά που παρέχουν υψηλότερη ροπή και απόδοση μάζας, απαιτούν λιγότερα συνολικά εξαρτήματα και απαιτούν λιγότερη συντήρηση από τους συμβατικούς υδραυλικούς ενεργοποιητές που απαιτούνται για τον έλεγχο πτήσης και κινητήρα.
Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του εφέ μνήμης σχήματος. Όταν το SMA θερμαίνεται ή ψύχεται, υφίσταται μια αναστρέψιμη αλλαγή φάσης και το αρχικό του σχήμα αποκαθίσταται ακόμη και υπό το αντίθετο φορτίο.
Αυτό δίνει σε αυτά τα υλικά τα χαρακτηριστικά που χρειάζονται για να γίνουν ένα βιώσιμο υλικό αντικατάστασης για μια ποικιλία σχεδίων στην αεροδιαστημική βιομηχανία.
Για παράδειγμα:
• Υλικά των κύριων κατασκευών.
• αυτοαναπτυσσόμενες κατασκευές (κεραίες, ηλιακοί συλλέκτες, κ.λπ.).
• Μηχανισμοί προσανατολισμού ηλιακών συστοιχιών.
• Εργαλεία για εργασίες εγκατάστασης (παξιμαδιών, κλιπ και σύνδεσμοι αυτοσφίγγισης, σφιγκτήρες, φωτοβολίδες κ.λπ.).
• κινητήρες περιστροφικών μηχανισμών (πηδάλια, παντζούρια, καταπακτές κ.λπ.).
• χειριστές κ.λπ.
Οι ιδιότητες του SMA καθιστούν δυνατή τη δημιουργία συσκευών που εφαρμόζουν τη σύνθετη κινηματική των κινήσεων παραμόρφωσης των δομικών στοιχείων με τη μέγιστη απόδοση βάρους των συσκευών, τη δομική τους απλότητα και τη θέση τους σε ελάχιστο όγκο.
παραδείγματα
Το 1993, στο σταθμό Mir σε ανοιχτό χώρο, συναρμολογήθηκε το δοκάρι προσανατολισμού Sophora.
Οι σύνδεσμοι με τη μορφή δακτυλίων στην ψυχρή κατάσταση παραμορφώθηκαν για να αυξηθεί η εσωτερική τους διάμετρος. Μετά την εισαγωγή των άκρων των σωληνοειδών στοιχείων στο χιτώνιο και τη θέρμανση του πάνω από τη θερμοκρασία του αντίστροφου μετασχηματισμού μαρτενσίτη, το χιτώνιο μείωσε την εσωτερική διάμετρο, παρέχοντας μια αξιόπιστη σύνδεση παραμόρφωσης.
Στο σταθμό Mir, με τη βοήθεια μιας μονάδας SPF (με τη μορφή ενός καλωδίου μέσω του οποίου περνούσε ηλεκτρικό ρεύμα για να ζεσταθεί), το αγρόκτημα Rapana αναπτύχθηκε και δύο κεραίες με διάμετρο 40 m έκαστη. στο διαστημικό φορτηγό Progress-20.
Υπήρξαν βέβαια και μεταγενέστερες αιτήσεις.
NASA
Η NASA βελτιώνει τα μέταλλα που ανακτούν σχήμα ως έξυπνα προσαρμοστικά υλικά για διαστημόπλοια.
Το Ερευνητικό Κέντρο Langley της NASA στη Βιρτζίνια διαδραματίζει βασικό ρόλο σε αυτή την προσπάθεια. Το Κέντρο Αριστείας Υλικών του εργάζεται πυρετωδώς σε αεροσκάφη που αλλάζουν σχήμα.
Δρ Anna McGowan - Διευθύντρια του Προγράμματος Μεταμόρφωσης Υλικού της NASA
Anna McGowan, διάλεξη στο Ερευνητικό Κέντρο της NASA στο Langley.
Για να ρίξει φως στο τι είναι ένα πολύπλοκο σύστημα, η McGowan έκανε μια σύγκριση με την παραδοσιακή μηχανική που σπούδασε στο σχολείο.
Χρησιμοποιώντας αυτήν την μακροχρόνια προσέγγιση, «πήρατε ένα πολύ περίπλοκο σύστημα και συνεχίσατε να το καταρρίπτετε μέχρι να καταλάβετε τις λεπτομέρειες», είπε.
"Στη συνέχεια, αναλύσατε τα μέρη ξεχωριστά και μόλις καταλάβατε τα μέρη, τα συνδέσατε ξανά για να κατανοήσετε ολόκληρο το σύστημα."
Χρησιμοποιώντας αυτήν την μακροχρόνια προσέγγιση, «πήρατε ένα πολύ περίπλοκο σύστημα και συνεχίσατε να το καταρρίπτετε μέχρι να καταλάβετε τις λεπτομέρειες», είπε.
"Στη συνέχεια, αναλύσατε τα μέρη ξεχωριστά και μόλις καταλάβατε τα μέρη, τα συνδέσατε ξανά για να κατανοήσετε ολόκληρο το σύστημα."
Ωστόσο, με πολύπλοκα συστήματα, αυτή η γραμμική αναγωγική προσέγγιση δεν λειτουργεί.
«Τα σύνθετα συστήματα είναι συνάρτηση μαθησιακών διασταυρώσεων», είπε ο McGowan. "Τώρα τα όρια μεταξύ των διαφόρων συστατικών είναι ασαφή."
Ή, με άλλα λόγια: «Τα πολύπλοκα συστήματα στη μηχανική εξαρτώνται περισσότερο από την αλληλεπίδραση των εξαρτημάτων παρά από τα ίδια τα εξαρτήματα».
Επομένως, είναι απαραίτητο να σκεφτούμε τη δημιουργία μορφικών υλικών με πολύπλοκο τρόπο, δηλαδή, στην πραγματικότητα, για τη δημιουργία έξυπνων μορφικών συστημάτων.
Αυτή η προσέγγιση μπορεί να είναι πραγματικά χρήσιμη για την ανάπτυξη πολλά υποσχόμενων διαστημικών σκαφών.
Με ένα σκάφος μετατόπισης σχήματος, είναι δυνατός ο έλεγχος μείωσης οπισθέλκουσας, μείωσης φορτίου, μείωσης θορύβου, καθώς και ο συντονισμός των αισθητήρων και των ενεργοποιητών που χρησιμοποιούν ένα τέτοιο υλικό.
Το πιο σημαντικό, μια μέρα ένα τέτοιο υλικό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως βάση για ένα «αυτοθεραπευόμενο κέλυφος διαστημικού σκάφους» που μπορεί να αυτοθεραπευθεί.
Αυτή η μετατροπή επιτρέπει στο μηχάνημα να "θυμάται" προηγούμενες διαμορφώσεις ή να "θυμάται" τον εαυτό του για μελλοντικές λειτουργίες.
Όταν το υλικό είναι σε θέση να μεταμορφωθεί, το σχήμα του πλοίου μπορεί να αλλάξει ώστε να ταιριάζει στο περιβάλλον στο οποίο κινείται. Και τέτοιο υλικό μπορεί να «μεταμφιέσει» αεροσκάφη και διαστημόπλοια, κάτι που θα «μπερδέψει» τους θεατές.
μαλακή ρομποτική
Εξολοθρευτής #2 είναι ένα τυπικό μαλακό ρομπότ
Ο Εξολοθρευτής είναι ένας από τους πιο εμβληματικούς χαρακτήρες σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας.
Αλλά μια τέτοια τεχνολογία είναι πιθανώς ακόμα πολλές δεκαετίες μακριά, έτσι δεν είναι;
Μάλλον όχι.
Υγρό μέταλλο
Τα ηλεκτρικά πεδία που χρησιμοποιούνται για τη διαμόρφωση του υγρού παράγονται από υπολογιστή, που σημαίνει ότι Η θέση και το σχήμα του υγρού μετάλλου μπορούν να προγραμματιστούν και να ελεγχθούν δυναμικά.
«Τα υγρά μέταλλα είναι μια εξαιρετικά υποσχόμενη κατηγορία υλικών για παραμορφώσιμες εφαρμογές. Οι μοναδικές τους ιδιότητες περιλαμβάνουν επιφανειακή τάση ελεγχόμενη από καταπόνηση, υψηλή αγωγιμότητα υγρής κατάστασης και μετάβαση φάσης υγρού-στερεού σε θερμοκρασία δωματίου».
είπε ο καθηγητής Sriram Subramanian, επικεφαλής του εργαστηρίου INTERACT στο Πανεπιστήμιο του Sussex.
«Ένα από τα μακροπρόθεσμα οράματα εμάς και πολλών άλλων ερευνητών είναι να αλλάξουμε τη φυσική μορφή, την εμφάνιση και τη λειτουργικότητα οποιουδήποτε αντικειμένου χρησιμοποιώντας ψηφιακό έλεγχο για να δημιουργήσουμε έξυπνα, ευκίνητα και χρήσιμα αντικείμενα που ξεπερνούν τη λειτουργικότητα κάθε σύγχρονης οθόνης ή το ρομπότ».
είπε ο καθηγητής Sriram Subramanian, επικεφαλής του εργαστηρίου INTERACT στο Πανεπιστήμιο του Sussex.
«Ένα από τα μακροπρόθεσμα οράματα εμάς και πολλών άλλων ερευνητών είναι να αλλάξουμε τη φυσική μορφή, την εμφάνιση και τη λειτουργικότητα οποιουδήποτε αντικειμένου χρησιμοποιώντας ψηφιακό έλεγχο για να δημιουργήσουμε έξυπνα, ευκίνητα και χρήσιμα αντικείμενα που ξεπερνούν τη λειτουργικότητα κάθε σύγχρονης οθόνης ή το ρομπότ».
Προγραμματιζόμενα υγρά μέταλλα
"Πρόκειται για μια νέα κατηγορία προγραμματιζόμενων υλικών υγρής κατάστασης που μπορούν να μετατραπούν δυναμικά από ένα απλό σχήμα σταγονιδίων σε πολλές άλλες πολύπλοκες γεωμετρίες με ελεγχόμενο τρόπο."
είπε ο Yutaka Tokuda, ερευνητής έργου στο Πανεπιστήμιο του Sussex.
είπε ο Yutaka Tokuda, ερευνητής έργου στο Πανεπιστήμιο του Sussex.
Ενώ η έρευνα της ομάδας Tokuda βρίσκεται στα σπάργανα, τα στοιχεία που έχουν συλλέξει τους ενέπνευσαν να εξερευνήσουν πιθανές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων της μαλακής ρομποτικής και των έξυπνων ηλεκτρονικών.
Ψηφιακός έλεγχος
Αυτή η έρευνα κατέστησε δυνατή τη χρήση ηλεκτρικών πεδίων ελεγχόμενων από υπολογιστή όχι μόνο για την αλλαγή του σχήματος του υγρού μετάλλου, αλλά και για τη μετακίνησή του στο διάστημα.
Οι ερευνητές έχουν ένα μακροπρόθεσμο όραμα να χρησιμοποιήσουν μια μέρα τον ψηφιακό έλεγχο ευέλικτων αντικειμένων για να δημιουργήσουν «έξυπνα, ευκίνητα και χρήσιμα αντικείμενα που υπερβαίνουν τη λειτουργικότητα κάθε σύγχρονης οθόνης ή ρομπότ».
Νέο έξυπνο υλικό που αλλάζει σχήμα, αυτοθεραπευόμενο, σχεδιασμένο για μαλακή ρομποτική
Η πρόοδος στην μαλακή ρομποτική, την τεχνολογία φορητών συσκευών και την αλληλεπίδραση ανθρώπου-μηχανής απαιτούν μια νέα κατηγορία εφελκυστικών υλικών που μπορούν να αλλάξουν σχήμα προσαρμοστικά, βασιζόμενοι μόνο στα ηλεκτρονικά χειρός ως πηγή ενέργειας.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon ανέπτυξαν ένα υλικό που παρουσιάζει έναν μοναδικό συνδυασμό υψηλής ηλεκτρικής και θερμικής αγωγιμότητας με δυνατότητες ενεργοποίησης.
Ένα άλλο βασικό χαρακτηριστικό του υλικού είναι η αντοχή του σε σημαντικές φθορές.
«Έχουμε παρατηρήσει δυνατότητες ηλεκτρικής αυτο-ίασης και ανίχνευσης ζημιών για αυτό το σύνθετο υλικό, αλλά η ανίχνευση ζημιάς έχει προχωρήσει ένα βήμα παραπέρα από τα προηγούμενα σύνθετα υγρά μέταλλα».
εξήγησε ο Michael Ford, ερευνητής στο Soft Machines Lab και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
"Επειδή η ζημιά δημιουργεί νέα αγώγιμα ίχνη που μπορούν να ενεργοποιήσουν την αλλαγή σχήματος, το σύνθετο ανταποκρίνεται μοναδικά στη ζημιά."
εξήγησε ο Michael Ford, ερευνητής στο Soft Machines Lab και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
"Επειδή η ζημιά δημιουργεί νέα αγώγιμα ίχνη που μπορούν να ενεργοποιήσουν την αλλαγή σχήματος, το σύνθετο ανταποκρίνεται μοναδικά στη ζημιά."
Η υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα του υλικού επιτρέπει στο σύνθετο υλικό να αλληλεπιδρά με τα συμβατικά ηλεκτρονικά, να ανταποκρίνεται δυναμικά στην αφή και να αλλάζει αναστρέψιμα σχήμα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε εφαρμογή που απαιτεί ελαστικά ηλεκτρονικά: υγειονομική περίθαλψη, ρούχα, φορετός υπολογιστής, βοηθητικές συσκευές και ρομπότ και ταξίδια στο διάστημα.
Το έργο χρηματοδοτήθηκε από επιχορήγηση από το Γραφείο Ερευνών Στρατού.
Nitinol
Νιτινόλη ή νικελίδιο τιτανίου - διαμεταλλική ένωση (χημική ένωση μετάλλων με σταθερή αναλογία μεταξύ των συστατικών).
Nitinol στο διάστημα
Η NASA έχει μακρά ιστορία διεξαγωγή πειραμάτων επιστήμης και μηχανικής υλικών στο διάστημα. Πολλές από αυτές τις μελέτες παραμένουν ταξινομημένες.
Υπάρχουν πληροφορίες ότι η NASA έστειλε νιτινόλη στο διάστημα για μυστικά πειράματα. Οι αναδυόμενες πληροφορίες δείχνουν ότι τοποθετήθηκε σε εξειδικευμένους θαλάμους δοκιμών κατά τη διάρκεια πτήσεων διαστημικού λεωφορείου και διαστημικού σταθμού τη δεκαετία του 1990. Και το 2017, ακόμη και στον «ΔΔΣ μας».
Η έλλειψη βαρύτητας και το περιβάλλον χωρίς βαρύτητα του διαστήματος μπορεί να έχουν δώσει ενδείξεις για την «παράξενη κατασκευή και επεξεργασία» και πώς και γιατί το υλικό μπορεί να «μεταμορφωθεί».
Έγινε επίσης γνωστό ότι το Ερευνητικό Εργαστήριο Πολεμικής Αεροπορίας Wright-Patterson (AFRL) ανέπτυξε εξαρτήματα διαστημικού σκάφους που αποτελούνται από μέταλλο μνήμης (νιτινόλη) και εκτόξευσε αυτά τα μοναδικά συστήματα μορφοποίησης στο διάστημα. Για δεκαετίες, η Wright-Patterson AFRL αναπτύσσει συστήματα διαστημικών σκαφών βασισμένα σε μέταλλο μνήμης.
Η ίδια η βάση, η οποία έλαβε και ερεύνησε το μέταλλο μνήμης από το Roswell, έχει χρησιμοποιήσει την τεχνολογία προς όφελός της σε τουλάχιστον τρεις περιπτώσεις επίδειξης με τρία ελάχιστα συζητημένα διαστημόπλοια εκτόξευσης:
• Ο MIightSat/FalconSat είναι ένας μικρός δορυφόρος που σχεδιάστηκε από την AFRL για τη δοκιμή προηγμένων εξαρτημάτων απεικόνισης, επικοινωνιών και διαστημικών σκαφών στο διάστημα, που εκτοξεύτηκε το 2000 σε μια διετή αποστολή. Μια βαθιά αναζήτηση της τεχνικής βιβλιογραφίας αποκαλύπτει αναφορές σε ένα MightSat που εκτοξεύτηκε στο διάστημα χρησιμοποιώντας μέταλλο μνήμης. Η συσκευή αναφέρεται ως "AFRL Shape Memory Release Device" και η συντομογραφία της είναι SMARD (ή Shape Memory Alloy Release Device).
• Τον Ιούλιο του 1997, η ελαφριά εύκαμπτη ηλιακή συστοιχία AFRL (LFSA) του Wright εκτοξεύτηκε στο διάστημα. Η τεχνική αναφορά αφορά τον σχεδιασμό "μεντεσέ από κράμα μνήμης σχήματος" και τη δημιουργία μιας μεταλλικής συσκευής μνήμης από την AFRL με τη NASA, τη DARPA και τη Lockheed Martin. Περιέχει πολύ λεπτά κομμάτια νιτινόλης. Αυτές οι λωρίδες χρησίμευαν ως εξαιρετικά εύκαμπτες συσκευές στις οποίες τα προσαρτημένα μέρη του πλοίου μπορούσαν να περιστρέφονται, να ταλαντεύονται ή να κλειδώνουν.
• Η τρέχουσα αποστολή του Lab στο διάστημα είναι ένα διαστημόπλοιο Ροζέτα. Τα ερευνητικά εργαστήρια του Ράιτ συνεργάζονται με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος σε ένα διαστημικό σκάφος που έχει σχεδιαστεί για να είναι το πρώτο που θα περιφέρεται και θα προσγειώνεται σε έναν κομήτη. Το πλοίο «comet-chasing» είναι εξοπλισμένο με «μηχανισμό απελευθέρωσης αερίου με μνήμη σχήματος», μια εξειδικευμένη μεταλλική βαλβίδα μνήμης.
Η Rosetta είναι ένας αυτόματος διαπλανητικός σταθμός που έχει σχεδιαστεί για να μελετά έναν κομήτη. Σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος σε συνεργασία με τη NASA.
Το διαστημόπλοιο εκτοξεύτηκε τον Μάρτιο του 2004 προς τον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko. Στο πλαίσιο του προγράμματος, στις 12 Νοεμβρίου 2014, πραγματοποιήθηκε η πρώτη ήπια προσγείωση στον κόσμο ενός οχήματος καθόδου στην επιφάνεια ενός κομήτη.
Το διαστημόπλοιο εκτοξεύτηκε τον Μάρτιο του 2004 προς τον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko. Στο πλαίσιο του προγράμματος, στις 12 Νοεμβρίου 2014, πραγματοποιήθηκε η πρώτη ήπια προσγείωση στον κόσμο ενός οχήματος καθόδου στην επιφάνεια ενός κομήτη.
Υλικά και τεχνολογίες SPF στην αεροπορία
Στο παρελθόν, τα αεροσκάφη χρησιμοποιούσαν μεταβλητή σάρωση, ανασυρόμενο εξοπλισμό προσγείωσης, ανασυρόμενα πτερύγια και πηχάκια και "μεταβλητές μύτες".
Η επιστροφή της σχεδιαστικής σκέψης στις αρχές του ελέγχου των αεροσκαφών που χρησιμοποιήθηκαν στην αυγή της αεροπορίας επιβεβαιώνει ότι κάθε τι νέο είναι ξεχασμένο παλιό. Η μορφική έννοια στη σύγχρονη αεροπορία ανάγεται στις αρχές του ελέγχου αεροσκαφών που αναπτύχθηκαν από τον Otto Lilienthal.
Για παράδειγμα, η έννοια ενός εύκαμπτου ή μορφικού φτερού είναι πολλά υποσχόμενη για πολλούς λόγους. Οι ταχύτητες των αεροσκαφών αυξάνονται και αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι αυξάνεται το αεροδυναμικό φορτίο στο φτερό και οποιαδήποτε ραφή ή προεξοχή, φυσικά, επηρεάζει την κατανάλωση καυσίμου. Ο αγώνας για την «ομαλότητα» των αεροδυναμικών μορφών γίνεται επείγον έργο.
Πραγματοποιημένες και πιθανές χρήσεις
Αυτό είναι διπλά σημαντικό για τον στρατό - οι μορφικές αεροδυναμικές επιφάνειές τους προσελκύονται με την ικανότητα να μειώνουν την αποτελεσματική ανακλαστική επιφάνεια του αεροσκάφους στην εμβέλεια του αεροσκάφους, να μειώνουν το βάρος των μηχανικών κινήσεων - και έτσι να αποκτούν αποθέματα για να αυξήσουν την εμβέλεια, την ικανότητα ελιγμών και την επιβίωση το αεροσκάφος κατά τη διάρκεια συγκρούσεων μάχης.
Σημαντικότερες αλλαγές στο σχήμα παρουσιάζουν επίσης ενδιαφέρον, ειδικότερα, αλλαγές στην επιφάνεια του πτερυγίου και στην ελεγχόμενη κάμπερ της αεροτομής.
Δηλαδή, δεν μιλάμε για μορφοποίηση ως αφηρημένη τεχνολογία, αλλά εποικοδομητικές λύσεις που χρησιμοποιούν μεταϋλικά με προηγουμένως ανέφικτες «μορφικές» ιδιότητες.
Αεροπορικό όχημα του XNUMXου αιώνα
Πρόκειται για ένα αρκετά παλιό έργο, αν και του 2001ου αιώνα. Στην πραγματικότητα, η NASA έχει στόχο να δημιουργήσει την ιδέα ενός αεροσκάφους που μεταμορφώνεται από το XNUMX.
Αλλά μακροπρόθεσμα, η NASA ελπίζει να σχεδιάσει ένα μετασχηματιζόμενο αεροσκάφος.
Αυτή η ιδέα, γνωστή ως «Αεροδιαστημικό σκάφος του XNUMXου αιώνα» και μερικές φορές αναφέρεται ως «Morphing Aircraft», περιλαμβάνει πολλές έξυπνες τεχνολογίες που επιτρέπουν την αναδιαμόρφωση κατά την πτήση για την επίτευξη βέλτιστης απόδοσης πτήσης και αποτελεί παράδειγμα βιομιμητικής τεχνολογίας.
Σε αυτή την περίπτωση γίνεται μίμηση του βιολογικού σχεδιασμού του πουλιού.
Μέσω της χρήσης ευφυών υλικών που είναι εύκαμπτα και μπορούν να αλλάξουν σχήμα κατόπιν εντολής, το αεροδιαστημικό σκάφος του XNUMXου αιώνα μπορεί να διαμορφώσει τα φτερά του επεκτείνοντας τα άκρα προς τα έξω και ελαφρώς προς τα πάνω για να του δώσει τη βέλτιστη ανύψωση.
Αλλά μετά την απογείωση, ένα αεροπλάνο χρειάζεται ένα φτερό που μπορεί να προσφέρει λιγότερη αντίσταση στον αέρα, διατηρώντας παράλληλα την ανύψωση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα φτερά σε υψόμετρα άνω των 3000 μέτρων καταρρέουν προς τα μέσα και περιστρέφονται προς τα πίσω για να ελαχιστοποιηθεί η οπισθέλκουσα και να αυξηθεί η ταχύτητα πτήσης.
Αν και αυτό το πρόγραμμα δεν έχει ακόμη αποδώσει καρπούς, είναι μια συναρπαστική πρόταση που παρέχει μια ματιά στο μέλλον.
Μέχρι στιγμής, υλοποιούνται πιο προηγμένες τεχνολογικά ιδέες για τη σύγχρονη επιστήμη και τεχνολογία.
Φορτηγό αεροσκάφος GIGAbay
Πρόκειται για ένα πρωτότυπο σχέδιο που θα χρησιμοποιεί προηγμένα κεραμικά, ίνες και νανοσωλήνες άνθρακα για να δημιουργήσει μια τεράστια ιπτάμενη υπερκατασκευή.
Η φέρουσα ικανότητα θα είναι τόσο μεγάλη που μετά την προσγείωση, το αεροσκάφος μπορεί να μετατραπεί σε κινητό σταθμό παραγωγής ενέργειας, σε μονάδα επεξεργασίας νερού ή ακόμα και σε τριώροφο αυτόνομο νοσοκομείο.
Προκειμένου να διατηρηθεί η ακεραιότητα αυτής της "μεγάλης δομής" και να μην υπάρχει μια κοινή άτρακτος με συνεχείς αλλαγές στην πίεση κατά τη διάρκεια της πτήσης, μπορεί να εξοπλιστεί με ένα εσωτερικό ενεργό AFS υποατράκτου που κατανέμει την πίεση για βέλτιστη απόδοση και αποτρέπει τη ζημιά σε την άτρακτο.
Το AFS αποτελείται από μια δομή από ανθρακονήματα με πολλά κινητά τμήματα με εκατοντάδες αισθητήρες σε όλο το μήκος του και ένα σύστημα ηλεκτρικής αντλίας αέρα με δύο εξωτερικές εισαγωγές αέρα που ωθούν ή τραβούν αέρα σε υψηλή πίεση.
Το AFS προσαρμόζει εκ νέου τη μορφή του με αυτόν τον τρόπο και όλα ελέγχονται από διαφορετικούς υπολογιστές που αναλύουν την κατάσταση κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου.
Μορφή πτήσης
Η μορφοποίηση πτήσης είναι ένα παράδειγμα μιας ικανότητας που περιλαμβάνει πολύ περισσότερα από απλώς τις δομικές διαμορφώσεις που δίνουν σε ζώα όπως οι νυχτερίδες, τα πουλιά και οι πεταλούδες την ικανότητα να πετούν.
Πράγματι, η πτήση morph είναι μια πολύ ευέλικτη δεξιότητα.
Οι διάφορες πειθαρχικές πτυχές της μορφοποίησης μπορούν να αναλυθούν ως εξής:
Τηλεχειριστήριο: Κίνητρα για αλλαγή σχήματος.
Η κύρια επιρροή στην πιθανή εφαρμογή και ανάπτυξη υλικών «ανταποκρινόμενων», φυσικά, είναι ο τρόπος με τον οποίο μπορούν να τεθούν σε κίνηση. Και πάλι, τα φυσικά συστήματα λειτουργούν με περιορισμένη παλέτα κινήτρων.
Στον τεχνητό κόσμο, οι προοπτικές για τηλεχειρισμό και ενσωμάτωση με υπάρχοντα συστήματα καθιστούν τα φωτεινά, ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία ελκυστικά υποψήφια για τον έλεγχο της απόκρισης και την αύξηση της πιθανότητας υπέρβασης των φυσικών ορίων.
Υγροσκοπικότητα.
Οι υδρογέλες είναι το πρωτότυπο υλικό για μια υγροσκοπική απόκριση που αλλάζει σε μέγεθος περισσότερες από 1100 φορές όταν τα σωματίδια διαλύτη διεισδύουν πλήρως στα πολυμερή τους δίκτυα και προκαλούν διαστολή λόγω υδρόφιλων επιδράσεων.
Χημεία.
Η παρουσία χημικών ουσιών είναι μια πανταχού παρούσα φυσική ενεργοποίηση, είτε πρόκειται για συγκέντρωση ιόντων, αλλαγή στο pH ή παρουσία ενός συγκεκριμένου αντιγόνου. Η μεταβολή του όγκου ως αποτέλεσμα των χημικών ενεργειών των υδρογελών μπορεί να είναι έως και 350 φορές.
Η θέρμανση.
Η απόκριση θερμοκρασίας είναι ίσως η πιο γνωστή ενεργοποίηση παθητικής κίνησης στον τεχνητό κόσμο. Η αλλαγή των θερμικών συντελεστών είναι εύκολο να παρατηρηθεί, και τα συστήματα ελέγχου διμεταλλικών που βασίζονται σε ταινίες έχουν υιοθετήσει αυτήν την προσέγγιση από τον XNUMXο αιώνα. Πολλά πλαστικά του εμπορίου, όπως οι πολυεστέρες και η πολυουρεθάνη, είναι θερμοπλαστικά με μνήμη σχήματος λόγω της ευκολίας επεξεργασίας τους. Ωστόσο, η χρήση τους σε εφαρμογές αναμόρφωσης μετά την παραγωγή είναι επί του παρόντος μια καινοτομία.
Φως.
Η χρήση ηλεκτρομαγνητικών ή ευαίσθητων στην ακτινοβολία υλικών ανοίγει δυνατότητες για εξ αποστάσεως ενεργοποίηση και σταδιακή διέγερση συμβατή με τα υπάρχοντα συστήματα ελέγχου. Τα συστήματα υγρών κρυστάλλων είναι πολύ γνωστά για την απόκρισή τους στο φως που ενεργοποιεί την μεταγωγή ισομερών trans που συζητήθηκε προηγουμένως. Για τα LCE, τα πολυμερή συστήματα και τις υδρογέλες, έχει αποδειχθεί ότι η προσθήκη σύνθετων νανοσωματιδίων με συντονισμένους συντονισμούς πλασμονίου αυξάνει τη φωτοαπόκριση πυροδοτώντας τη θέρμανση.
ηλεκτρισμός και μαγνητισμός.
Η ηλεκτρική ώθηση του δυναμικού δράσης είναι ένα βασικό ερέθισμα για ενεργοποίηση και σχηματισμό στον φυσικό κόσμο, όπου η μυϊκή σύσπαση συμβαίνει από κανάλια ιόντων που ανοίγονται από τάσεις της τάξης των 10 mV. Πολλαπλά ηλεκτρενεργά πολυμερή που μετατοπίζουν το σχήμα είναι γνωστά συνθετικά, κανένα από τα οποία δεν παρουσιάζει υψηλά κέρδη στη μυϊκή αλληλεπίδραση: πράγματι, πολλά από αυτά απαιτούν κιλοβολτ για να ταιριάζουν με μια μέτρια μυϊκή σύσπαση 20%.
Φιλοσοφία της μορφοποίησης
Ευαισθησία
Τα ιπτάμενα πλάσματα και οι μηχανές πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύουν ή να αισθάνονται την κατάσταση της ατμόσφαιρας γύρω τους, καθώς και τη δική τους θέση και τη δομική τους διαμόρφωση, προκειμένου να μπορούν να πετούν σε ένα δεδομένο περιβάλλον.
Παραδείγματα των τύπων δεδομένων που πρέπει να συλλεχθούν περιλαμβάνουν την ταχύτητα αέρα, το υψόμετρο, την ατμοσφαιρική πίεση, τη θέση σε σχέση με άλλα αντικείμενα και τη θέση και το σχήμα των φτερών τους ανά πάσα στιγμή (αυτό ισχύει ιδιαίτερα εάν χρησιμοποιείται μεταμόρφωση).
Αυτή η ικανότητα μπορεί να περιλαμβάνει πολύ εξειδικευμένους αισθητήρες στα αεροσκάφη, όπως γυροσκόπια γωνιακής ταχύτητας για τη μέτρηση της στάσης και ανοίγματα κατά μήκος της πτέρυγας για τη μέτρηση της πίεσης του αέρα.
Υπολογισμός
Τα αισθητήρια σήματα από τα μάτια, τα αυτιά κ.λπ., καθώς και από εξειδικευμένα αισθητήρια συστήματα, πρέπει να ενσωματωθούν και να υποβληθούν σε επεξεργασία στον εγκέφαλο βιολογικών πιλότων ή εναλλακτικά στον υπολογιστή του αεροσκάφους εάν ληφθούν υπόψη τα αισθητήρια συστήματα του αεροσκάφους. Η επεξεργασία που θα πραγματοποιηθεί περιλαμβάνει εξειδικευμένους αλγόριθμους ευστάθειας πτήσης, καθοδήγησης, πλοήγησης και ελέγχου.
Η ευστάθεια πτήσης είναι ίσως η πιο σημαντική από αυτές τις λειτουργίες, γιατί χωρίς σταθερότητα είναι αδύνατο να παραμείνουμε στην πτήση και η έλλειψη σταθερότητας κατά την πτήση μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε τραγικά αποτελέσματα.
Στα αεροσκάφη, οι αλγόριθμοι ευστάθειας πτήσης εκτελούνται με την υψηλότερη δυνατή ταχύτητα επεξεργασίας και έχουν την υψηλότερη προτεραιότητα για τη χρήση του επεξεργαστή.
Πλοήγηση
Το Hover είναι μια λειτουργία που καθορίζει, όσο το δυνατόν ακριβέστερα, πού βρίσκεται το φυλλάδιο αυτήν τη στιγμή, ειδικά όσον αφορά το πού πρέπει να πετάξει.
Στα βιολογικά ιπτάμενα, αυτές οι εντολές είναι ηλεκτρικές παρορμήσεις από τον εγκέφαλο που διεγείρουν συγκεκριμένους μύες και όργανα. Στα αεροσκάφη, οι εντολές είναι επίσης ηλεκτρικά σήματα που ενεργοποιούν ηλεκτρικούς κινητήρες ή ενεργοποιούν την υδραυλική ενεργοποίηση.
Δίσκοι
Η πτήση μορφοποίησης απαιτεί πολύ εξειδικευμένες δομές, αλλά απαιτεί επίσης εξειδικευμένους ενεργοποιητές για να μετακινήσουν και να τοποθετήσουν αυτές τις δομές.
Μορφή πτήσης
Έτσι, καθένα από αυτά τα «υποσύστημα» απαιτεί εξειδικευμένα εξαρτήματα προκειμένου να εκπληρώσουν τον ρόλο τους στην παροχή των θαυμάτων της μορφοποίησης πτήσης.
Ωστόσο, ο τρόπος που αυτά τα υποσυστήματα αλληλεπιδρούν είναι εξίσου σημαντικός για την επιτυχία του μετασχηματισμού και για τη θετική συμβολή στην ικανότητα πτήσης.
Οι αισθητήριες έξοδοι πρέπει να παρέχουν συγκεκριμένες πληροφορίες για να είναι χρήσιμες για τη σταθερότητα, τον έλεγχο και την πλοήγηση, και οι υπολογιστικές δυνατότητες πρέπει να έχουν επαρκή επεξεργαστική ισχύ και να είναι «καλωδιωμένες» με τρόπο που να λειτουργεί αποτελεσματικά με αυτές τις πληροφορίες.
Ομοίως, η συνάρτηση υπολογισμού πρέπει να έχει πληροφορίες για τη διαμόρφωση και τη δυναμική του ενεργοποιητή προκειμένου να εξάγει τα κατάλληλα σήματα εντολών για να επιτευχθεί ο στόχος της ευστάθειας πτήσης και να ολοκληρωθεί με επιτυχία η επιθυμητή κίνηση.
Αυτό το μπλοκ διάγραμμα απεικονίζει την αλληλεξάρτηση και την αλληλεξάρτηση των κύριων υποσυστημάτων που εμπλέκονται στην επίτευξη βελτιωμένης απόδοσης πτήσης.
Ωστόσο, όταν αυτά τα φυσικά στοιχεία εξετάζονται σε ένα συστημικό πλαίσιο, τα επιχειρήματα πολυπλοκότητας μεταφέρονται σε ένα εντελώς νέο επίπεδο.
Η λειτουργική έννοια ενός μορφικού συστήματος που συνδυάζει διάφορες κατηγορίες δομών φαίνεται από την σκοπιά της τεχνολογίας.
Ο εγκέφαλος ενός πουλιού πρέπει να έχει επαρκή ικανότητα να εκτελεί τους υπολογισμούς που απαιτούνται για τη ζωή και τις καθημερινές δραστηριότητες. Και το αεροσκάφος, εκτός από αυτό, πρέπει επίσης να εκτοξεύει πυραύλους, να πυροβολεί και να διατηρεί τη βιωσιμότητα του πιλότου ή του πληρώματος.
Συμπέρασμα
Αυτή η συζήτηση δείχνει ότι είναι δύσκολο να ληφθούν υπόψη όλες οι πτυχές του σημαντικού διεπιστημονικού προβλήματος της μορφοποίησης της μορφής, και ακόμη περισσότερο η συνεργιστική τους επεξεργασία.
Υπάρχει και άλλη εξήγηση.
Η επίτευξη «ικανότητας πτηνών» σε αεροσκάφη, ακόμη και με σημαντικούς πόρους συγκεντρωμένους σε μια σημαντική ερευνητική προσπάθεια, είναι αδύνατη, καθώς τα πουλιά είναι προϊόν όχι μόνο σχεδιασμού, αλλά ενός απίστευτα ικανού Σχεδιαστή με απαράμιλλη κατανόηση της διεπιστημονικής φύσης του προβλήματος.
(Αν και ένα άτομο είναι ακόμη πιο περίπλοκο, η ικανότητα του "αυτόνομου πετάγματος" δεν είναι εγγενής από τη φύση του. Πρέπει να συμφιλιωθούμε και να αναζητήσουμε άλλες ευκαιρίες, χρησιμοποιώντας μια πιο ισχυρή διάνοια από τα περισσότερα πουλιά).
(Αν και ένα άτομο είναι ακόμη πιο περίπλοκο, η ικανότητα του "αυτόνομου πετάγματος" δεν είναι εγγενής από τη φύση του. Πρέπει να συμφιλιωθούμε και να αναζητήσουμε άλλες ευκαιρίες, χρησιμοποιώντας μια πιο ισχυρή διάνοια από τα περισσότερα πουλιά).
Αλλά είναι άλλο να φαντασιωνόμαστε ή ακόμα και να εξερευνούμε τη λειτουργικότητα και τους μηχανισμούς ενεργοποίησης των συνθετικών υλικών που αλλάζουν σχήμα, και άλλο να συγκρίνουμε τις τρέχουσες γνώσεις μας για τα αυτοσχηματιζόμενα υλικά με τις στρατηγικές που υπάρχουν στη φύση.
Το συμπέρασμα είναι αναπόφευκτο: Στο άμεσο μέλλον, δεν θα υπάρχει ενιαίο υλικό και μέθοδος παραγωγής που θα επέτρεπε τον πλήρη αυτοσχηματισμό οποιασδήποτε συσκευής ή αεροσκάφους σύμφωνα με τις επιθυμίες ακόμη και πολύ χαρισματικών κυβερνητών, μηχανικών και επιστημονικών κοινοτήτων.
Αποτελέσματα της
Σε αντίθεση με τους ανθρώπους, «δεν προορίζονταν αρχικά να πετάξουν», τα πουλιά από τη γέννησή τους έχουν ολόκληρη τη «ιπτάμενη συσκευή» και το σύστημα υποστήριξής τους, και επιπλέον, είναι γενετικά εκπαιδευμένα να χρησιμοποιούν όλα αυτά.
Η επίτευξη μεταμόρφωσης πουλιών σε ένα αεροσκάφος μπορεί να επιτευχθεί μόνο με τη δημιουργία υλικών και συστημάτων που ανταποκρίνονται άμεσα στη σκέψη του πιλότου.
Και τι σκέφτεται ένας πιλότος, για παράδειγμα, ένας στρατιωτικός που γράφει σχόλια στο φόρουμ της VO;
Και πού θα πετάξουμε με τέτοιες σκέψεις, ακόμα και με τα πιο εξελιγμένα κοσμικά μεταϋλικά;
Μια τέτοια συμβίωση ανθρώπου και αεροσκάφους (διαστημόπλοιο) στο άμεσο μέλλον για την γήινη ανθρωπότητα είναι ανέφικτη, αν και υπάρχουν υποθετικά πρωτότυπα αυτού του έργου ...
Αλλά μέχρι αυτή την όμορφη στιγμή, ο όρος "έξυπνο μέταλλο" είναι προτιμότερο να μην χρησιμοποιείται.
***
Αυτό το άρθρο είναι μόνο ένα προοίμιο για μια απαγωγική επιστημονική έρευνα για τα καλύτερα κρυμμένα μυστικά της Αμερικής στον τομέα της πρωτοποριακής επιστημονικής ανάπτυξης «έξυπνων» υλικών, «πολύ έξυπνα» σε σύγκριση με όλα τα παραπάνω.
Αυτό που ακολουθεί είναι μια αφήγηση (ή μάλλον μια έρευνα) του γιατί και πώς, θραύσματα "μετάλλου μνήμης" που βρέθηκαν στο σημείο συντριβής ενός UFO στο Roswell το 1947 έγιναν εννοιολογική και τεχνική ώθηση για τα σημερινά "κράματα μνήμης σχήματος" ή " μετασχηματίζοντας μέταλλα» όπως η νιτινόλη.
Για να συνεχιστεί ...