Zamislite komad nameštaja koji možete da sabijete, rastegnete ili rotirate dok od stolice ne napravite sto, a da kablovi unutar konstrukcije pritom ne puknu i da uređaj u svakom trenutku zna u kom se obliku nalazi. Upravo na takvoj ideji radi tim MIT-a, koji je razvio modularne 3D štampane elemente nazvane „bifur-circuits“. Reč je o mehaničkim metamaterijalima – strukturama čije ponašanje ne određuje samo materijal od kojeg su napravljene već pre svega geometrija njihovih ponavljajućih elemenata. Novi sistem omogućava povezivanje velikog broja malih blokova u konstrukcije koje mogu da menjaju oblik, dok unutrašnji električni kontakti ostaju povezani bez obzira na savijanje i rotiranje. MIT News je 27. avgusta objavio da su istraživači demonstrirali stolicu koja može postati mali sto sa prostorom za odlaganje, a zatim se potpuno spljoštiti radi skladištenja. Sama konstrukcija pritom prepoznaje trenutnu konfiguraciju i može da pošalje odgovarajući signal elektronskom sistemu.
Ključ je u takozvanoj mehaničkoj bifurkaciji. Kada na predmet delujemo silom, on se ne deformiše uvek postepeno. Plastični lenjir, na primer, možemo polako savijati, ali u jednom trenutku on naglo „preskoči“ u novi stabilan oblik. MIT-ovi elementi koriste isti princip, samo kontrolisano. Pojedinačne jedinice mogu se spajati i okretati na različite načine, a svaka dodatna jedinica dramatično povećava broj mogućih stabilnih konfiguracija. Unutar blokova nalaze se fleksibilni provodni putevi dizajnirani tako da električni kontakt opstane i kada se čitava struktura sabija, uvija ili rotira. Istraživači su konstrukcije kompresovali više od 10.000 puta bez značajnog gubitka električne veze, što je važno ako bi sistem jednog dana trebalo da se koristi u stvarnim uređajima, a ne samo kao laboratorijska demonstracija.
Moguće primene znatno su šire od neobičnog nameštaja. Rehabilitaciona pomagala mogla bi da menjaju oblik u zavisnosti od položaja korisnika, dok bi robotska hvataljka mogla da se prilagodi velikom predmetu, zatim sitnom i krhkom objektu, bez potrebe za više odvojenih mehanizama. Ista ideja mogla bi da se koristi i za antene koje menjaju geometriju kako bi radile na različitim frekvencijama. Danas se takvo podešavanje često rešava dodatnim motorima i pokretnim komponentama, koje povećavaju masu, cenu i mogućnost kvara. Ako sam oblik materijala može da obavlja deo tog posla, konstrukcija može postati jednostavnija. MIT je uz sistem razvio i softverski alat koji korisniku pomaže da izabere željene konfiguracije, nakon čega program priprema instrukcije za višematerijalni 3D štampač.
Najzanimljivija ideja nalazi se u spoju mehanike i elektronike. Današnji uređaji uglavnom imaju jednu unapred određenu formu: telefon ostaje telefon, tastatura ostaje tastatura, a stolica je stolica. Ako konstrukcija sama može da promeni geometriju i istovremeno zna kakav je oblik upravo zauzela, granica između fizičkog predmeta i korisničkog interfejsa postaje mnogo manje jasna. Jedan isti objekat mogao bi imati više potpuno različitih funkcija, a elektronika bi se automatski prilagođavala novom položaju. Za sada bifur-circuits izgledaju kao veoma pametna verzija građevinskih kockica. Međutim, upravo od takvih jednostavnih principa često počinju tehnologije koje jednog dana promene način na koji zamišljamo predmet – ne kao nešto što je napravljeno u jednom obliku, već kao konstrukciju koja ga bira prema trenutnoj potrebi.
S.B.
