Akıllı Morphable Yüzeyler Nasıl Çalışır?

Hayır, şaka yapmıyoruz. Akıllı şekil verilebilir yüzeyleri öğrendikten sonra, maddesel süzme peynirinizin kutlanmaya değer bir şey olduğunu görebilirsiniz. Ayrıca, bir dolu fırtınasında arabanızın çökmesine neden olmanın yakıt ekonominiz için iyi olabileceğini öğreneceksiniz - en azından bazı sürüş koşullarında. Bununla birlikte, arabanızdaki veya cildinizdeki ezikleri kutlamaya başlamadan önce, akıllı şekillendirilebilir yüzeylerin nasıl çalıştığını bilmeniz gerekir.

Akıllı şekil değiştirebilen yüzeyler veya smorphs, etraflarındaki ve içlerindeki koşullara göre değişen yüzeylerdir. Cildin bir tür smorph gibi. Cildinizin içindeki koşullar değişirse, örneğin kilo alırsanız, cildiniz onunla birlikte değişir. Örneğin, Doritos'a çok sert vurmaya başlayın ve karnınız büyüyecek. İyi haber şu ki, kot pantolonunuzun aksine, cildiniz onunla büyüyecek. Daha önce hamile kaldıysanız veya hamile bir kadının karnını gördüyseniz, cildinizin büyüyen bir vücut parçası üzerinde gergin ve gergin olabileceğini bilirsiniz. Bu vücut parçası bebek sahibi olmaktan veya havuç çubukları karşılığında Dorito'ları takas etmekten küçüldüğünde, cilt de genellikle küçülür.

Elbette cildimiz her zaman mükemmel bir şekilde küçülmez. Büyük bir kilo kaybından sonra ciltte ve çatlaklarda gevşeme olabilir. Cilt, yalnızca vücut içindeki koşullara yanıt vermez. Küvette çok uzun süre geçirirseniz, kırışık parmaklarınız olur. Soğuk bir günde çıplak dışarı çıkarsanız tüyleriniz diken diken olur (aynı zamanda halka açık çıplaklık çoğu yerde yasa dışı olduğundan alıntı). Smorphs, her zaman pürüzsüz ve şık olmadıkları ve vücudun içindeki ve dışındaki koşullara tepki verebildikleri için bir tür cilt gibidir. Bazı durumlarda, bir smorph'taki çukurlar aerodinamiği iyileştirebilir.ve otomobiller için yakıt ekonomisi. Keşke çatlaklarınız da aynısını yapabilseydi. Gelecekte sürebileceğiniz arabanın, bir dakika çukurlaşan ve ertesi gün pürüzsüz hale gelen şekil değiştiren bir cilde nasıl sahip olabileceğini öğrenmek için okumaya devam edin - ve her şey sürüş koşullarına bağlıdır.

1. Gamzeler ve Aerodinamik
2. MIT'de Smorphs
3. Akıllı Morphable Yüzeyler ve Arabalar

Güzel bir öğleden sonra golf egzersiz sahasına gidin ve arabalarda smorph kullanmak için ilham kaynağını göreceksiniz. Çukurlu, buruşuk dış cepheleriyle golf topları , mühendislerin ve diğer araştırmacıların dış hatlarda yaptıkları çalışmaların, çukurlu bir deriye dönüşebilecek araştırmalara ve dolayısıyla daha iyi yakıt ekonomisine - otomobiller için bilgi sağlamasına yardımcı oldu.

Golf topları her zaman kasıtlı olarak çökertilmezdi. Aslında, 1800'lerin ortalarına kadar golf topları pürüzsüzdü ve sadece oyun sırasında çukurlaştı. Her turda yüze yakın kez vurulmak, sonuçta size bazı ezikler ve ezikler bırakacaktır. Golfçüler, daha eski, çukurlu topların daha uzağa gittiğini fark etmeye başladığında, yeni golf toplarından da aynı performansı talep etmeye başladılar. Ve üreticiler çukurlu toplar satmaya başladıklarında, modern çukurlu golf topu doğdu.

Bir golf topundaki çukurlar daha uzağa gitmesine yardımcı olur çünkü oyuklar havanın topa "yapışmasına" izin vermez. Bunun yerine, çukurlar topa en yakın olan havayı hareket ederken bozar. Her gamze, topun etrafında küçük bir mini siklon oluşturur. Üzerinde havanın dolaştığı pürüzsüz bir küre gibi görünmek yerine, topun yüzeyi çay fincanı gibi görünüyor: havada seyahat eden, ancak çevresinde daha küçük kıvrımlı hava daireleri olan bir küre. Bu dönme hareketi, havanın topun etrafında daha hızlı hareket etmesine yardımcı olur ve bu da topun karşılaştığı rüzgar direncini azaltır. Daha az rüzgar direnci, topu belirli bir mesafede hareket ettirmek için daha az enerji gerektiği anlamına gelir.

Bir arabada daha az rüzgar direnci, yolda ilerlemek için daha az enerji gerektiği anlamına gelir. Bu, daha iyi yakıt ekonomisi anlamına gelir veya elektrikli arabalardan bahsediyorsanız, daha az pil tükenmesi demektir. Henüz arabanıza golf sopası götürmeyin. Arabalardaki çukurlar yalnızca belirli durumlarda verimliliği artırır. Smorphs burada devreye girer.

Bu sadece bir tahmin, ancak olasılıklar, çoğu tüketicinin yakıt ekonomisini iyileştirse bile önceden tasarlanmış bir araba satın almak istemeyeceğidir. Mesele şu ki, gamzeler sadece bazı durumlarda rüzgar direncini azaltır. Diğer durumlarda pürüzsüz bir cilt tercih edilir. Tıpkı kendi cildiniz gibi, akıllı bir şekil alabilir yüzey etrafındaki koşullara uyum sağlayabilir.

Smorfları balonlar gibi düşünün : Bir balonu havaya uçurduğunuzda yüzeyi pürüzsüz ve sıkı hale gelir. Bununla birlikte, balonun içindeki havanın hacmi değişirse - örneğin bir sızıntı veya hava sıcaklığındaki bir değişiklik nedeniyle - balonun yüzeyi yumuşak ve esnek hale gelir. Bilim adamlarının arabalardaki aerodinamiği ve yakıt verimliliğini iyileştireceğini umdukları smorph'lar söz konusu olduğunda kırışır. Bu kırışıklıklar, daha verimli arabalar yapmak söz konusu olduğunda çok yardımcı olabilir .

Pürüzsüzden çukurluya geçiş, akıllı şekil verilebilir yüzeylerin "şekil değiştirebilirlik" bileşenini kapsar, ancak adın "akıllı" kısmı da önemli bir bileşendir. Üşüdüğünüzde, cildinize "tüylerim diken diken olma zamanı" demek zorunda değilsiniz. Karşılaştığı koşullara göre ne yapacağını bilir. Smorphs da aynı şekilde çalışır. En aerodinamik yüzeyi oluşturmak için karşılaştıkları koşullara tepki verirler.

Massachusetts Institute of Technology'deki araştırmacılar, koşullara tepki veren ve çukurlu veya pürüzsüz hale gelerek karşılaştıkları hava direncini azaltan silikon bazlı smorph'lar yarattılar. Gamzeler yapmak için araştırmacılar, smorph'un iç alanını basınçsız hale getiriyor. Smorph, bira karnını aniden kaybeden birinin cildinde olduğu gibi, iç hacimdeki değişime, bir kırışıklık ve gamzeler deseni oluşturarak tepki verir. İç hacim arttığında, smorph yumuşar.

Bir arabada, aracın dış kaplamasına sensörler, bir bilgisayar ve yazılım bağlanabilir, direnç ölçümlerini kontrol edebilir ve direnci azaltmak ve yakıt ekonomisini iyileştirmek için cildin özelliklerini gerektiği gibi ayarlayabilir.

Bir golf topunun veya Mabel Teyzemin kalçalarının (her ikisi de her zaman çukurlu) aksine, bir smorph, içindeki malzemenin hacmine bağlı olarak düz veya kırışık arasında geçiş yapabilir. Bir golf topunun bunu yapması gerekmez, çünkü çukurlarının aerodinamiğini geliştirmeyi bıraktığı bir hızın nadiren üstüne çıkar. Arabalar ise golf toplarından çok daha hızlı gidebilir. Yüksek hızlarda, çukurlar aslında rüzgar direncini artırır. İşte bu yüzden arabanıza kendi gamzelerinizi eklemeyi bırakmanızı söyledik. Otoyola çıktığınızda, bu ev yapımı ezikler sizi yavaşlatmaya başlayacak.

Araştırmacılar, hava koşullarının sürüklenmeyi en aza indirmek ve koşullara bağlı olarak aerodinamiği en üst düzeye çıkarmak için aracın dışının ayarlanmasına izin vereceğini düşünüyor. Araba nispeten yavaş gidiyorsa, smorph gamzelerini ortaya çıkarabilir ve hem sürüklenmeyi hem de arabanın hareket etmesi için ihtiyaç duyduğu enerji miktarını azaltabilir. Araba daha hızlı gittiğinde, smorph, arabanın havada kaymasına izin vermek için kendini düzeltir. Otomobilin dışındaki sensörler rüzgar direncini okuyabilir ve aracın cildini gerektiği gibi ayarlayabilir.

Bugün otomobiller, çoğu durumda olabildiğince aerodinamik olacak şekilde tasarlanıyor. Ancak otomobilin genel aerodinamikte kazandığı şey, belirli durumlar için aerodinamikte kaybeder. Hafif tenli bir araba, koşullar ne olursa olsun, olabildiğince verimli hale gelmek için sürekli değişebilir.

Akıllı biçimlendirilebilir yüzeylere sahip arabalar hala bir kaçış yolu, ancak smorphs sadece otomotiv tasarımı için değil, aynı zamanda uzay mühendisliği ve hatta inşaat malzemeleri için de bazı heyecan verici olanaklar sunuyor. Örneğin, hafif yüzeyli bir bina, yüksek rüzgarlara geleneksel malzemelerle yapılandan daha iyi dayanabilir.

Düzgün, ha? Ve selülitinizin sizin için hiçbir şey yapmadığını düşündünüz.

Yazarın Notu: Akıllı Morphable Surfaces Nasıl Çalışır?

Arabalar için yakıt ekonomisini nasıl iyileştireceğinizi düşündüğünüzde, çoğu insan otomobili gerçekten hareket ettiren veya onu neyin yakıtla doldurduğu teknolojiye odaklanır. Ancak son zamanlarda, toplu pazar arabalarında alüminyum ve karbon fiber gibi malzemelerin kullanılmasıyla, otomobil yapımında kullandığımız malzemelerin verimliliğin artmasına katkıda bulunup bulunamayacağını sorgulamaya başladık. Çoğu insan geleceğin arabasını hayal ettiğinde aklına trafiği kesen süper kaygan bir otomobil gelir. Çukurlu bir cilde sahip şekil değiştiren bir araba tam olarak aynı Tron benzeri his veya görünüme sahip olmayabilir, ancak geçen hafta paralel park etmeye çalışırken çamurluğuma koyduğum çukur hakkında kesinlikle daha iyi hissetmemi sağlıyor.

İlgili Makaleler