Новая технология помогает собирать электронные устройства, сохраняющие электрические соединения при растяжении, сжатии и изгибании, а также самостоятельно определяют свою текущую форму.
Разработчики назвали систему «бифуркационными цепями» (bifur-circuits). Она состоит из модульных блоков, которые инженеры печатают на 3D-принтере и соединяют между собой в различных конфигурациях. Блоки относятся к механическим метаматериалам — конструкциям из повторяющихся элементов, геометрия которых определяет их поведение при внешнем воздействии.
Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) встроили в блоки проводящий материал таким образом, чтобы электрическое соединение сохранялось независимо от того, как пользователь поворачивает, сжимает, растягивает или изгибает конструкцию. При соединении и повороте соседних блоков система активирует разные электрические цепи. Благодаря этому устройство определяет, какую конфигурацию оно приняло, без внешних проводов и дополнительных датчиков.
В основе разработки лежит принцип механической бифуркации — резкого изменения поведения конструкции после того, как воздействующая на нее сила достигает определенного значения. Авторы сравнивают этот эффект со сгибанием пластиковой линейки: при достижении критического усилия она резко прогибается.
Исследователи считают, что «бифуркационные цепи» в перспективе позволят разрабатывать роботизированные захваты, которые меняют форму для выполнения различных задач, устройства для реабилитации и адаптивную мебель. Технологию также можно использовать в антеннах для связи и датчиков.
Фото: Marwa AlAlawi et al, HCI Engineering
