有誰能夠料想到,一項在自家車庫當中擱置了差不多四十年之久,一直處于蒙塵狀態的專利,居然被來自麻省理工學院的一群科學家給使之“重獲生機”了。倘若把這樣頗為奇特的故事拍攝制作成電影的話,那絕對要比任何講述天才發明家一步步實現逆襲的情節還要更具吸引力,究其緣由在于,它所駁斥的并非其他任何人等等,恰恰正是那個被所謂“技術發展滯后難以跟上時代步伐”所牢牢束縛住的已然過去的舊時代啊。
當年被斃掉的創意竟是寶藏
1985年,一位名為威廉·弗里曼的電氣工程師瞧見了《科學美國人》上一則征集創新設計的廣告。他腦海中靈光一閃,隨即隨手遞交了一個事關“三面拉鏈”的想法。那時他正值在寶麗來公司工作,又有誰能夠料想到,這隨手之舉會變成日后麻省理工教授的得意之作呢?
然可惜矣,斯方案彼時即遭決然否決。其緣由甚簡,蓋制造技術萬難企及彼之奇思妙想,即便已然申請專利,且制成原型機,終亦不過棄于車庫蒙塵,此一擱便是將近四十載,無人予以過問焉。
Y字型拉鏈到底是啥黑科技
![]()
和我們平常所見到的那種普通拉鏈明顯不一樣;平常的普通拉鏈僅僅能夠在二維平面之中沿著一條線進行開合;用它去制作衣服褲子還算可以;弗里曼當年所期望的是一種能夠在三個方向同時進行收束的緊固件;能夠像開關那樣讓物體于柔軟與堅硬之間隨意地進行切換。
CSAIL在今年為這個概念選取了一個極度通俗易懂的名字稱呼為 “Y型拉鏈”,只因它的橫截面呈現出一個非常大的Y字形狀,三條質地柔軟的帶子由中心處匯聚在一起,通過一個滑塊就能將它們固定成一根堅固的桿子,著實相當奇妙。
處于該實驗室的博士后研究員李嘉吉,其描述極具生動性,拉開之際仿若一只伸展著觸手的魷魚,拉上之后瞬間變為一個緊湊堅實的柱狀結構,這般視覺沖擊力著實強勁,恰似科幻片中的變形道具。
玩轉定制化不需要工科背景
為使此腦洞化為現實,研究團隊特意開發了一套配套軟件,用戶能夠于操作界面之中隨意界定每條臂的長短、彎曲方向以及角度,并能從直線、弧形、螺旋與扭轉這四種運動方式里挑選其一。
軟件在確認設計之后,便會直接向外輸出指令,靠此去驅動3D打印機進而完成制造工作。整個流程全部都是自動化的,就連手工進行組裝的環節也全都被省去了。其本質所在是把以往那些唯有靠高級工程師才能夠完成的定制性質工作,推送給了每一位普通人。
無需知曉任何工程學方面的背景知識,亦無需具備一個配套完備的加工車間。只需擁有一臺3D打印機,再加上一臺電腦,便能夠毫不費力地完成這所有事情,可謂是將門檻降低到了極致程度。
搭帳篷戴護具還能變形機器人
已有經過驗證的應用場景,其已然相當具體,就以搭帳篷為例詳述,以往一個人需花費六分鐘,且手忙腳亂地進行搭建,如今裝上 Y 型拉鏈,將兩條臂分別連接于帳篷兩側,接著從頂部輕輕拉住拉鏈,篷布便會在彈力帶動下自動彈開至到位位置。
實況測量下來,整個過程僅僅使用了一分鐘二十秒,效率當下筆直跳躍了好幾番倍率。再瞧瞧手腕固定支具,在運用了Y型拉鏈之后,病患白晝能夠松懈自在予以關節通風透氣,夜晚再度拉合用以防范二次受損,從此往后再也無需每日面對上述那些繁雜瑣碎的穿戴與摘除流程了。
極其夸張的是,將電機進行了配置之后,Y型拉鏈居然還能夠驅動四足機器人,使它自動去伸縮腿部的長度。如此這般,機器人便能夠靈活地適應各種各樣不同高度的地形障礙了,而在廢墟搜救或者是野外探測當中顯著地展現其身手,簡直如同是開啟、開拓了全新世界的大門一般。
四萬次極限測試后的硬核數據
確實并非缺少好想法,然而唯有能夠經受住現實使用考驗的,才算是真正具備價值。在發表該成果之前,CSAIL團隊認認真真地開展了一次次的極限測試,挑選出兩種主流3D打印材料進行對照分析。
一種屬聚乳酸(PLA),其硬度更高,可承受更大載荷;另一種為熱塑性聚氨酯(TPU),彈性更佳,適配于需反復彎折之場景。研究人員借一臺持續彎折裝置對樣品開展開合循環測試,結果表明Y型拉鏈于斷裂前能夠承受大致一萬八千次完整的開合循環。
一款定位在露營裝備、醫療器械以及機器人關節上的緊固件,這個數據已提供了最基本的可靠性背書。然而團隊也表明,當前的技術平臺既造不出金屬版本,又做不了更大尺寸,這會是他們下一步要攻克的方向。
等了四十年終于等到它的時代
王冠云,這位浙江大學的助理教授,對這項研究給出的評價十分犀利且精準。他表示,此物有效地彌合了軟硬狀態之間存在的差距。并且,它還提供了一種方法,這種方法具備高度的可擴展性且具有創新性。而此方法將會極大程度地推動未來具身智能的設計發展。
研究團隊還對更遠的應用場景進行了展望,像是在太空探索領域,Y型拉鏈的三條臂能夠被部署為航天器的采樣觸手,在不提升機械復雜度的狀況下輕松達成巖石抓取,在災害救援方面也能夠制作為快速彈開的庇護所結構。
一項于車庫里已然等待近乎大約四十年之久的專利內容,最終是等到了歸屬于它的相應時代。弗里曼在當年親手繪制的設計圖紙,實際上根本完全一點都沒有錯誤,他僅僅只是出生得實在太早,那個時候的3D打印機,還根本沒有辦法去幫他實現心中的夢想罷了。
當你看完了這個故事之后,你會覺得在現實生活當中,還有哪些東西是由于“技術跟不上”的緣故,而被埋沒直到如今呢?快點來到評論區去聊聊,可別忘了點贊以及分享出去,從而讓更多的人能夠看到這個等待了四十年的神級腦洞。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.