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Les chercheurs se tournent vers des structures inspirées de l'origami pour aider les vaisseaux spatiaux réutilisables à coller l'atterrissage

Les chercheurs se tournent vers des structures inspirées de l'origami pour aider les vaisseaux spatiaux réutilisables à coller l'atterrissage

Grâce à des sociétés comme SpaceX d’Elon Musk, l’ère de la fusée réutilisable est parmi nous. Néanmoins, l'un des plus grands défis de la fusée réutilisable est de coller à l'atterrissage une fois sa mission terminée. Pourtant, des chercheurs de l'Université de Washington ont peut-être mis au point une méthode qui s'inspire de la tradition millénaire de l'origami.

Atterrissages en origami

Atterrir correctement une fusée réutilisable n'est pas une tâche facile pour une série de raisons. Néanmoins, l’un des plus grands défis concerne les jambes de la fusée. Ces jambes de fusée doivent gérer la force de l'impact de l'atterrissage, ce qui signifie que les matériaux utilisés doivent pouvoir absorber une partie de la force et adoucir le coup.

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Ingénierie à la rescousse. Des chercheurs de l'Université de Washington ont développé une nouvelle solution pour aider à réduire les forces d'impact qui a non seulement des applications pour les engins spatiaux, mais qui pourrait être appliquée à une série de véhicules que nous utilisons aujourd'hui. Leur forme d'ingénierie secrète? Origami.

Le métamatériau inspiré de l'origami utilise les «plis pliants» bien connus pour adoucir les forces d'impact d'un événement, créant des forces qui détendent les contraintes de la chaîne. L'auteur correspondant Jinkyu Yang, professeur agrégé d'aéronautique et d'astronautique à l'UW, a exprimé son enthousiasme face au nouveau matériel en déclarant:

"Si vous portiez un casque de football fait de ce matériau et que quelque chose heurte le casque, vous ne sentiriez jamais ce coup sur votre tête. Au moment où l'énergie vous atteint, elle ne pousse plus. Elle tire."

"Les métamatériaux sont comme des legos. Vous pouvez créer tous les types de structures en répétant un seul type de bloc de construction, ou cellule unitaire comme nous l'appelons", a-t-il déclaré. «En fonction de la façon dont vous concevez votre cellule élémentaire, vous pouvez créer un matériau aux propriétés mécaniques uniques qui sont sans précédent dans la nature.

En utilisant l'art de l'origami, les chercheurs ont créé une cellule unitaire particulière. Cette nouvelle cellule unitaire adoucit la force ressentie lorsque quelqu'un applique une force sur elle, mais revient immédiatement à sa forme normale.

En créant leurs propres prototypes d'origami, l'équipe de chercheurs a créé 20 cellules alignées et connecté une extrémité à un appareil qui a poussé et déclenché une réaction tout au long de la chaîne. À l'aide d'une GoPro de tous les jours, l'équipe a suivi l'onde de compression initiale et l'onde de tension suivante lorsque les cellules unitaires sont revenues à la normale.

En bref, l'équipe a examiné comment la forme origami peut s'adapter à différentes formes de résistance. Les avantages de l'utilisation de ce métamatériau peuvent être énormes. Comme l’a déclaré Yang, «l’impact est un problème que nous rencontrons au quotidien, et notre système offre une approche complètement nouvelle pour réduire ses effets.»

«Pour le moment, il est fait de papier, mais nous prévoyons de le fabriquer en matériau composite. Idéalement, nous pourrions optimiser le matériau pour chaque application spécifique.


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