Ein Robotiklabor BÄR. Bildquelle: Boston University
Laut einem Bericht auf der Website des britischen Magazins „New Scientist“ vom 29. August hat ein Robotiklabor in den USA die bisher härteste bekannte Struktur entdeckt. Das Labor kann täglich 50 Experimente durchführen, herstellen und testen . mechanischer Aufbau. Es wird erwartet, dass die neuesten Forschungsergebnisse die Entdeckung neuer Materialien beschleunigen werden, und entsprechende Veröffentlichungen wurden auf einer Preprint-Website eingereicht.
Forscher der Boston University sagen, dass sie in dieser neuesten Studie ein autonomes Roboterlabor namens Bayesian Experimental Autonomy Researcher (BEAR) eingesetzt haben, um die bislang energieabsorbierendste Materialstruktur zu entdecken.
BEAR besteht aus fünf 3D-Druckern, einer Reihe von Waagen, einer Prüfmaschine, einem Roboterarm und einem Computer-Vision-System zum Bewegen von Proben. Darunter kann der 3D-Drucker sieben verschiedene Kunststoffe herstellen, und die Prüfmaschine kann die Struktur aus Kunststoff komprimieren und deren Reaktion messen. Das Forschungsteam nutzt es, um mechanische Strukturen zu entwerfen und Tests durchzuführen. Anschließend nutzt es alle erhaltenen Testergebnisse, um weitere Strukturen zu entwerfen und zu testen.
BEAR kann 50 Experimente pro Tag durchführen und hat bisher mehr als 25.000 Experimente durchgeführt. Obwohl BEAR völlig autonom arbeiten kann, hat das Team während des Testprozesses eingegriffen, indem es BEAR beispielsweise mitgeteilt hat, an welchem Punkt die Probe brechen würde, oder die Temperatur während des Herstellungsprozesses angepasst hat.
Die Studie ergab, dass eine Struktur namens Willow am besten abschnitt, wenn sie aus PLA-Polyester hergestellt wurde, mit einer durchschnittlichen Energieabsorptionseffizienz von 73,3 % und brach damit den bisherigen Rekord des Balsaholzes mit der höchsten Energieabsorption, das Forscher finden konnten Absorptionseffizienz von 71,8 %.
Die Energieabsorptionseffizienz ist ein Maß für die Zähigkeit oder Elastizität einer Struktur und wie viel Prozent der mechanischen Energie sie ohne Ausfall absorbieren kann. Schutzstrukturen wie Schaumstoff in Fahrradhelmen oder Metall in Knautschzonen von Autos weisen in der Regel eine hohe Energieabsorptionseffizienz auf, sodass die mechanische Energie eines Aufpralls nicht auf die Person übertragen wird und so mögliche Verletzungen vermieden werden.
(Quelle: Science and Technology Daily)
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