Polimery FRP inspirowane origami – nowe możliwości w robotyce

Naukowcy z Korei Południowej opracowali nową technologię wytwarzania polimerów wzmocnionych włóknem (FRP), która pozwala łączyć sztywność i elastyczność w ramach jednej monolitycznej struktury. Innowacja inspirowana origami otwiera drogę do bardziej zaawansowanych konstrukcji w robotyce, kosmonautyce i inżynierii materiałowej.

Posłuchaj
00:00

Nowe zastosowania FRP w robotyce

Polimery wzmocnione włóknem (FRP) mogą znaleźć zastosowanie w elementach robotów, w tym w przegubach, pozwalając na budowę konstrukcji przypominających transformery. Inspiracją dla badaczy były struktury origami, które cechują się kompaktowym przechowywaniem i efektywnym rozkładaniem – znane już z zastosowań w lotnictwie, architekturze czy medycynie.

Do tej pory eksperci wykorzystywali w tego typu projektach głównie papier, cienkie szkło czy polimery. FRP pozostawał słabo zbadany pod kątem precyzji i niezawodności procesu wytwarzania.

Nowa technologia wytwarzania kompozytów

Zespół z Uniwersytetu Narodowego w Pusan opracował proces dozowania wielu żywic epoksydowych, który umożliwia łączenie sztywnych i elastycznych żywic w jednej strukturze. Pozwala to na dokładne wzorcowanie właściwości mechanicznych w ramach jednej monolitycznej struktury.

Dr Dong Gi Seong, kierownik badań i profesor nadzwyczajny na Wydziale Inżynierii i Nauki o Polimerach, podkreśla:
- Nasza nowatorska i efektywna technika wytwarzania kompozytów umożliwia elastyczne zginanie przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wytrzymałości strukturalnej. To znaczący krok naprzód w stosunku do tradycyjnych technologii opartych na jednej żywicy i procesach manualnych – pozwala bowiem na selektywną kontrolę sztywności i elastyczności w obrębie jednej kompozytowej konstrukcji.

Właściwości i możliwości zastosowań

Naukowcy zademonstrowali potencjał swojej metody, wytwarzając strukturę origami w formie triangulowanego cylindra (TCO), co umożliwiło uzyskanie trwałych i wysokowydajnych kompozytów FRP. Uzyskane kompozyty osiągają moduł sprężystości przy zginaniu 6,95 GPa w częściach sztywnych oraz 0,66 GPa w sekcjach składanych. Minimalny promień gięcia poniżej 0,5 mm zapewnia dużą elastyczność i stabilność podczas wielokrotnych cykli obciążeń.

Gotowa struktura jest lekka, wytrzymała mechanicznie i zdolna do złożonych ruchów, takich jak wydłużanie, ściskanie, zginanie, skręcanie czy rozkładanie. Dzięki temu znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach.

Według dr. Seonga technologia ta może przyczynić się do przełomowych rozwiązań w nauce i inżynierii:

  • w robotyce – do budowy przegubów czy elementów konstrukcyjnych robotów przypominających transformery, egzoszkieletów czy humanoidalnych stawów,
  • w kosmonautyce – w rozkładanych panelach słonecznych, żaglach kosmicznych czy lekkich elementach nośnych,
  • w elektronice – w podłożach i osłonach składanych i rolowanych urządzeń,
  • w architekturze i budownictwie – przy projektowaniu namiotów, schronów wojskowych czy awaryjnych,
  • w motoryzacji – w transformowalnych kołach pojazdów nowej generacji .

Szczegóły badań opublikowano w czasopiśmie Composites Part B: Engineering.

Źródło: The Engineer

Powiązane treści
Coboty UR wkraczają do mainstreamu: spawanie laserowe i cięcie plazmowe na FABTECH 2025
RealMan Robotics otwiera w Pekinie największe centrum szkoleniowe dla robotów humanoidalnych
NVIDIA i Technology Innovation Institute otwierają w Abu Zabi pierwsze na Bliskim Wschodzie laboratorium AI i robotyki
Rozwój robotyzacji w zastosowaniach heavy-duty - precyzja przy dużych obciążeniach
Robot-surogatka: technologiczna rewolucja czy etyczna bomba?
Infineon rozwija roboty humanoidalne, wykorzystując technologię firmy Nvidia
Kreatywna współpraca: roboty mobilne firmy OMRON pomagają usprawnić procesy w zakładzie Danfoss Power Solutions
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Komunikacja
FedEx otwiera nowe centrum logistyczne na lotnisku w Tallinie – połączy Estonię z globalnymi rynkami
Silniki i napędy
Rośnie zapotrzebowanie na materiały magnetycznie miękkie
Bezpieczeństwo
Rynek rękawic spawalniczych
Przemysł 4.0
Panasonic i ZF Automotive – trzy dekady współpracy, które napędzają innowacje
Przemysł 4.0
Big Data w produkcji
Silniki i napędy
Siemens Mobility prezentuje Vectrain na TRAKO 2025 – nowa jakość w europejskiej mobilności pasażerskiej

VARTECH Industry System Cleaner od Texaco – niezawodny sposób w walce z osadami lakierowymi w układach przemysłowych

Powstawanie osadów lakierowych to jedno z kluczowych wyzwań utrzymania ruchu w turbinach, sprężarkach i systemach hydraulicznych. Zanieczyszczenia tego typu skutkują podwyższonymi temperaturami pracy, spadkiem efektywności energetycznej i ryzykiem awarii, które generują kosztowne przestoje. VARTECH Industrial System Cleaner marki Texaco został opracowany tak, aby usuwać osady w trakcie normalnej pracy urządzeń. W połączeniu z olejami Texaco i systematyczną diagnostyką olejową tworzy kompleksowy system ochrony – od czyszczenia instalacji po długookresową kontrolę procesów starzenia. Skuteczność rozwiązania potwierdzają wdrożenia w różnych gałęziach przemysłu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów