מבנה ג'ירואידי

מבנה ג’ירואידי הוא מבנה בעל גיאומטריה מרחבית מאד יעילה שמשמש כמלוי (infill) ומצוי בהרבה מקומות בטבע. ניתן למצוא אותו אפילו בכנפי פרפרים ובתוך קרומים (ממברנות) פנימיים בתאים. היתרון של מילוי מבנה ג’ירואידי על פני סוגי מילוי אחרים הם החוזק גבוה שלו לצד משקל נמוך.

מבנים של מבנה ג’ירואידי התגלו על ידי המדען של נאס"א, אלן שון, ויש האומרים שמבנים אלו, בעלי חוזק וקשיחות גבוהים, הם העתיד של שילוב הנדסת מכונות והנדסה ביו-מכנית. מבנים ג’ירואידיים לא ניתנים לייצור באמצעות ייצור מסורתי, אך ניתן ליצור אותם ללא קושי בהדפסה תלת-ממדית עד לרמה ננומטרית.

המבנים הג'ירואידיים מאפשרים שילוב בין עצם וחומרים אורגניים אחרים. גופים אנושיים מקבלים שתלים ממבנים ג'ירואידיים יותר בקלות מאשר שתלים מלאים מסגסוגות הרגילות. הם מקטינים את הזחילה ואת השברים בשתלים ומקנים להם אורך חיים גדול יותר.

המבנה הג'ירואידי מועדף לאחרונה כמבנה מילוי בגלל תכונותיו הגיאומטריות והיחס הגבוה של חוזק למשקל בכל הכוונים. שילובם של מבנים ג’ירואידיים ומבנים אחרים בהדפסת תלת מימד סוללים עידן חדש בשאיפה לבניית מוצרים חזקים בעלי משקל נמוך.

ההדפסה בתלת מימד מהווה תחליף מאד זול ויעיל לשימוש במבנים מרחביים למילוי במקום שימוש בחומר מלא. היא מאפשרת חיסכון בחמרי גלם, הגדלה של יחס החוזק למשקל (וע"י כך הקטנת משקל), לצד הפחתה בזיהום הסביבה על ידי מניעת פסולת שנוצרת במהלך הייצור הקונבנציונלי.

הוידאו הבא מתאר מבנים שונים ותכונותיהם.

התמונה הבאה מראה מבנה ג'ירואידי.

TM3D - הדפסת מתכות בתלת מימד - Additive Manufacturing
Gyroid created by digital sculptor Bathsheba Grossman

תודה רבה!

הפרטים התקבלו בהצלחה.
נחזור אליך תוך זמן קצר.