Учёные MIT воплотили в жизнь идею необычной трёхсторонней молнии, запатентованной 40 лет назад

Учёные из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (MIT CSAIL) создали необычную трёхстороннюю молнию Y‑образной формы, которая может превращать гибкие объекты в жёсткие конструкции. Разработка основана на патенте профессора Уильяма Фримена, который он зарегистрировал ещё в 1980‑х годах, но тогда идея так и не получила развития.

В отличие от обычной молнии, новая конструкция соединяет сразу три стороны и образует жёсткую треугольную форму. Исследователи называют эту технологию системой с «настраиваемой жёсткостью» — в расстёгнутом состоянии материал можно свернуть или сложить, а после застёгивания он становится прочным и сохраняет форму.

Эта трёхсторонняя молния позволяет создать механизм, способный переходить из гибкого состояния в жёсткое.

Цзяцзи Ли

Исследователь Массачусетского технологического института

По словам учёных, главная сложность заключалась в том, чтобы сделать конструкцию одновременно гибкой и устойчивой к нагрузкам. Она должна выдерживать давление и сопротивляться деформации, но при этом легко сгибаться после расстёгивания.

Для создания прототипов команда использовала 3D-печать. Исследователи протестировали два популярных материала: полилактид, который выдерживает более тяжёлые нагрузки, и термопластичный полиуретан, оказавшийся более гибким. Во время испытаний некоторые образцы выдержали около 18 тысяч циклов застёгивания и расстёгивания.

Инженеры уже продемонстрировали несколько вариантов формы таких молний: прямые конструкции, спирали, изгибы и скрученные элементы. По словам Ли, современные технологии производства позволяют печатать молнии практически любой формы.

Идея появилась у Фримена, когда он работал инженером в Polaroid. Тогда он предложил концепцию мебели и палаток, которые могли бы быстро становиться жёсткими без сложной сборки. Проект не получил финансирования, но Фримен всё равно запатентовал разработку и убрал её «в гараж».

Теперь исследователи считают, что технология может пригодиться в самых разных областях: от создания туристических палаток без каркаса до медицинских фиксаторов с регулируемой жёсткостью и робототехники. Например, четырёхногие роботы смогут менять длину конечностей для передвижения по сложной местности.

В будущем команда хочет сделать конструкцию ещё прочнее — в том числе с использованием металлов. Если это получится, у трёхсторонней молнии может появиться ещё больше применений.