Нов метод за оформяне на витлата осигурява подобрена маневреност на дроновете (снимка: CC0 Public Domain)
Възможно е да има нов метод за по-евтино производство на крила за безпилотни летателни апарати, който ги прави и по-ефективни при полет – това предлагат група учени в нова статия в научното издание Composite Structures. Иновацията би имала приложение в бързо разрастващата се индустрия на дроновете.
Проф. Суонг Хоа и група негови студенти от Школата по инженерство и компютърни науки Джина Коди са използвали техника, известна като 4D печат на композити, за да извършат проучване за осъществимост за прилагането на нов начин за производство на „адаптивно съвместими крила за преобразуване на задния ръб“ (ACTE). Проучването показва, че дрон, използващ подобно крило, може да поддържа добро количество натоварване за малки или средни апарати, казва Хоа.
4D печатането е подобно на 3D печата, с изключение на това, че променя материалите според мястото. Използваният материал е реактивен към определен стимул: вода, студ или топлина например. Първоначалният печат се извършва върху равна повърхност, която след това бива изложена на стимула. Това води до реакция и причинява промяна на формата на повърхността. Четвъртото измерение се отнася до променената конфигурация на някога плоския материал.
Композитният 4D печат е по-сложен. Вместо да използва мека, подобна на тесто субстанция, каквато обикновено се използва от 3D и 4D принтерите, технологията разчита на жилава комбинация от дълги, фини нишки, които се скрепват от смола. Всяка нишка е с дебелина само 10 микрона – около 1/10 от диаметъра на човешкия косъм.
4D композитният принтер нанася сместа от нишки и смола на ултратънки слоеве под ъгъл от 90 градуса един спрямо друг. След това слоевете се уплътняват и се втвърдяват в пещ при 180˚C и се охлаждат до 0˚C, създавайки обект, който е твърд, но не крехък.
Чрез тази технология при отпечатването на крила за дронове материалът се оказва достатъчно гъвкав и здрав, за да поддържа 20-градусовата деформация, която крилото изисква за маневреност при полет.
„Идеята е да има крило, което може лесно да променя формата си по време на полет, което би било голямо предимство в сравнение с апаратите с фиксирано крило“, обяснява Хоа.