دستگاه های پاپ آپ کوچک ، حتی بدون فشار شدید ، بی امان کار می کنند
دستگاه های مینیاتوری ، به ویژه وسایلی که از سطوح 2 بعدی مانند کارت تبریک های بازشو بیرون می آیند ، به دلیل توانایی در کشش ، فشرده سازی یا پیچ خوردگی ، یکپارچه شده اند تا به فناوری های سنجش فشار و برداشت انرژی بیایند. با وجود توانایی های تحمل آمیز آنها ، هنوز مشخص نیست که آیا استرس جسمی مکرر می تواند به کار این وسایل مینیاتوری آسیب برساند ، بخصوص اگر نقصی در ساخت آنها وجود داشته باشد.
محققان دانشگاه A&M تگزاس با استفاده از ساختارهای سنجش فشار کوچک که به شکل جداول شکل گرفته اند ، دریافته اند که فشارهای مکرر روی سطح صاف میزها باعث نمی شوند که ساختارها حتی اگر نیروهای فشاری بسیار شدید هستند از هم جدا شوند. در عوض ، این وسایل ریز و درشت ، از جمله وسایلی که نقص جزئی دارند ، مقاومت پذیر بودند و با خم کردن پاهای خود به نسبت نیروی اعمال شده ، همچنان عملکردی دارند.
محققان گفتند که یافته های آنها ، که در شماره فوریه ژورنال ژورنال Extreme Mechanics Letters منتشر شده است ، تأثیر مستقیمی بر طول عمر فناوری هایی دارد که دستگاه های مینیاتوری را شامل می شوند ، مانند لوازم الکترونیکی پوشیدنی نرم ، سلول های خورشیدی قابل کشش و جوراب سنجش فشار.
دستگاه های مینیاتوری ، مانند سنسورهای فشار ، باید با وفاداری قدرت و تغییر در فشردگی ها را منتقل کنند. برای بسیاری از برنامه ها ، سنسورها باید بسیار کوچک باشند تا تغییرات فشار را با وضوح کافی کافی ضبط کنند. بنابراین ، دستگاه های مینیاتوری مبتنی بر تکنیک برش و کاغذ کاغذی ژاپنی Kirigami یک راه حل عالی ارائه می دهند.
با قرض گرفتن اصول کریگامی ، طرحی از دستگاه مینیاتوری ابتدا روی یک سطح 2 بعدی حک شده است. سپس ، فشار به سمت داخل از مرز طراحی باعث می شود ساختار ظاهر شود. بارهای دیگر ، چاپ 2 بعدی کشیده یا پیچ خورده است تا یک طراحی 3 بعدی پیچیده تر نشان دهد. صرف نظر از استفاده نهایی ، دستگاههای مبتنی بر کریگامی باید با تحریف مداوم در شکل خود مواجه شوند ، مهندسین پدیده به آن تغییر شکل می دهند.
دکتر آندریاس A. پلیکارپو ، استاد و رئیس گروه در بخش مهندسی مکانیک J. Mike Walker '66 گفت: "بخشی از درخواست استفاده از ساختارهای kirigami این است که آنها می توانند به طور مکرر برای مدت زمان طولانی تغییر شکل دهند." "اما هر نوع نقص در این ساختارها می تواند بر عملکرد نهایی آنها تأثیر بگذارد ، یعنی توانایی تغییر شکل مداوم آنها."
