Новы сплаў металу змяняе форму крыла самалёта ў палёце
Кітайскія навукоўцы распрацавалі ўнікальны актыўны сплаў, які здольны змяняць сваю форму ў рэжыме рэальнага часу, дазваляючы крылам самалёта адаптавацца да паветраных патокаў гэтак жа натуральна, як гэта робяць птушкі. Гэта адкрыццё абяцае зрабіць палёты больш плаўнымі.
Як піша Interesting Ingineering, даследчыкі з Нанкінскага ўніверсітэта аэранаўтыкі і астранаўтыкі пры стварэнні новага матэрыялу натхняліся не анатоміяй птушак, як гэта часта бывае ў авіяцыі, а будовай насеннай абалонкі партулаку звычайнага (Portulaca oleracea) — нізкарослай расліны-сукулента, якая ў Беларусі лічыцца пустазеллем.
Навукоўцы заўважылі, што клеткі абалонкі партулаку маюць адмысловыя хвалістыя стыкі, якія дапамагаюць эфектыўна размяркоўваць знешні ціск па ўсёй паверхні.
Даследчыкі ўвасобілі гэты прыродны малюнак у металічнай структуры, што паводле сваёй будовы нагадвае пчаліныя соты. Такі падыход дазволіў сумясціць трываласць і лёгкасць з надзвычайнай гнуткасцю.
Да гэтага часу стварэнне крылаў-трансформераў сутыкалася з сур’ёзнымі праблемамі. Палімерныя матэрыялы былі занадта слабымі для аэракасмічных нагрузак, а механічныя канструкцыі — занадта грувасткімі і павольнымі.
Каб вырашыць гэтую дылему, каманда выкарыстала нікель-тытанавы сплаў з памяццю формы, апрацаваны метадам звышдакладнага лазернага 3D-друку. Гэтая тэхналогія дазволіла стварыць мікраскапічныя хвалістыя структуры шырынёй усяго 0,3 міліметра. Такім чынам навукоўцы атрымалі металічную канструкцыю, здольную вытрымліваць каласальны аэрадынамічны ціск і пры гэтым перабудоўвацца па меры патрэбы.
Паведамляецца, што новы матэрыял здольны расцягвацца на 38% ад свайго першапачатковага стану без пашкоджанняў. Пры награванні ён аднаўляе сваю запраграмаваную форму больш чым на 96%. Навукоўцы адзначаюць, што такія паказчыкі паўтаральнай дэфармацыі пры высокай трываласці металу сустракаюцца вельмі рэдка.
Падчас тэстаў прататыпы секцый крыла плаўна змянялі вугал нахілу ў дыяпазоне ад -25° да 25°. Выпрабаванні праводзіліся пры нізкіх тэмпературах, што імітуе рэальныя ўмовы палёту на вялікай вышыні.
Наступным крокам навукоўцаў стане інтэграцыя ў металічную структуру датчыкаў і электронных кампанентаў. Гэта дазволіць стварыць «разумныя» крылы, якія будуць не проста змяняць форму па камандзе пілота, але і самастойна маніторыць навакольнае асяроддзе, імгненна падладжваючыся пад умовы палёту для максімальнай эфектыўнасці і бяспекі.
Каментары