在德克萨斯A&M大学和桑迪亚国家实验室的合作下，研究人员已经显著改进了一种新的连接技术，即互锁超表面(ilm)，与使用形状记忆合金(sma)的螺栓和粘合剂等传统技术相比，该技术旨在提高结构的强度和稳定性。
ilm提供了改变航空航天、机器人和生物医学设备制造中的机械关节设计的潜力。
德克萨斯A&M大学材料科学与工程系教授兼系主任Ibrahim Karaman博士说:“ilm准备在一系列应用中重新定义连接技术，就像几十年前的魔术贴一样。”
“我们与桑迪亚国家实验室(ilm的原始开发商)合作，设计和制造了形状记忆合金的ilm。我们的研究表明，这些ilm可以根据需要选择性地分离和重新接合，同时保持关节强度和结构完整性的一致性。”
研究结果发表在《材料与设计》杂志上。
与乐高积木或魔术贴类似，ilm通过传递力和限制运动来连接两个身体。到目前为止，这种连接方法一直是被动的，需要武力参与。
利用3D打印技术，研究小组通过集成形状记忆合金(sma)(特别是镍钛合金)来设计和制造有源ilm，这种合金可以在变形后通过改变温度恢复其原始形状。
通过温度变化控制连接技术为智能、自适应结构开辟了新的可能性，而不会损失强度或稳定性，并增加了灵活性和功能的选择。
德州农工大学材料科学与工程系研究生研究助理Abdelrahman Elsayed表示:“在需要精确、可重复组装和拆卸的行业中，主动式工业光机械机有可能彻底改变机械接头设计。”
实际应用包括设计可重构的航天工程部件，其中部件必须多次组装和拆卸。主动ilm还可以为机器人增强功能提供灵活和适应性强的关节。在生物医学设备中，根据身体运动和温度调整植入物和假肢的能力可以为患者提供更好的选择。
本研究利用sma的形状记忆效应，通过加热来恢复ilm的形状。研究人员希望在这些发现的基础上，利用sma的超弹性效应来制造能够承受大变形并在非常高的应力水平下立即恢复的ilm。
卡拉曼说:“我们预计，将sma集成到ilm中，将开启许多未来的应用，尽管仍存在一些挑战。”
“在复杂的3d打印ilm中实现超弹性，将能够局部控制结构刚度，并促进高锁定力的重新连接。此外，我们希望这项技术能够解决与极端环境下连接技术相关的长期挑战。我们对工业光魔技术的变革潜力充满热情。”
其他贡献者包括Wm Michael Barnes '64工业与系统工程系副教授Alaa Elwany博士和工业系统与工程系博士生Taresh Guleria。
更多信息:Abdelrahman Elsayed等人，由形状记忆合金实现的主动联锁超表面，材料与设计(2024)。DOI: 10.1016/j.matdes.2024.113137由Texas A&M University College of Engineering提供引用:Move over, bolts: Meet future with interlocking textareassurfaces (2024, October 7)检索自https://techxplore.com/news/2024-10-future-stronger-interlocking-textareasurfaces.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
