Учебный комплект «Fin Ray® Paper Kit»

Хвостовой плавник рыбы не отгибается при воздействии на него сжимающей нагрузки, а вместо этого сгибается в направлении сжимающей силы. Эта изначально удивительная особенность обеспечивает высокоэффективную передачу силы рыбы в окружающую среду воды. Во время движения рыбы, хвостовой плавник принимает вогнутую форму в виде ковша (с открытой стороной в направлении взмаха плавника). Объём воды, заключенный хвостовым плавником, ускоряется до задней части, продвигая рыбу вперед. Адаптивное изменение формы хвостового плавника - хорошая передача силы. С технической точки зрения, хвост рыбы - конструкция, которая была оптимизирована с точки зрения применения поперечной силы в процессе эволюции.

Это высокотехнологичное решение природы стало использоваться для разработки бионических продуктов только после наблюдений Лейфа Книеза и Рудольфа Баннаша (EvoLogics GmbH). Они проанализировали связь структурных функций с хвостом рыбы и обнаружили, что кости плавников состоят из двух хрящевых продольных лучей. Эти два продольных луча связаны упругой соединительной тканью, поэтому они движутся друг к другу в случае нагрузки.

Хвостовой плавник рыбы состоит из «двухлучевых базовых элементов», которые радиально втягиваются в хвостовой плавник, начиная с начала хвоста. Техническая реализация этой структуры привела к разработке и патентованию эффекта Fin Ray®.

Техническое решение удивительно просто. Основным элементом является остроугольный треугольник с гибкими сторонами. Обе стороны разнесены за счет сочлененных брекетов, соединенных с двумя боковыми частями. Это создает структуру, основанную на двухлучевом базовом элементе костного рыбного плавника с теми же деформационными свойствами, что и хвостовой плавник рыбы.

Если эта бионическая структура с эффектом Fin Ray® сдвигается в сторону от выпуклого изогнутого объекта, она приспосабливается к форме объекта. Как и биологический пример рыбного плавника, он согнут в направлении приложенной силы, выполняемой объектом, и прижимается к нему вогнутой форме. Такие конструкции очень стабильны, и более того, стабильность увеличивается при возрастании нагрузке за счёт натяжения, создаваемого шарнирными поперечными скобами.

Множество технических вариантов применения возможно с эффектом Fin Ray®, основанным на бионическом базовом элементе. Адаптивный инструмент для захвата, который идеально подходит для поднятия чувствительных или хрупких предметов с выпуклой изогнутой поверхностью, может быть изготовлен путем объединения двух элементов, установленных на соответствующих кронштейнах.

Объекты надежно и плотно прилегают к эффекту Fin Ray®. Поскольку возникают поверхностные нагрузки, а не точечные нагрузки, не образуются точки давления, которые могут повредить объект. Элементы с эффектом Fin Ray® также используются бионическими подводными аппаратами, такими как Aqua ray.

Адаптивный захват с технологией Fin Ray Effect® для чувствительных объектов. © Festo AG & Co. KG 

Fin Ray® Paper Kit 

Каждый может создать свой собственный Fin Ray®  с помощью бумажного набора. Просто загрузите pdf-файл, распечатайте его, вырежьте и соедините вместе в соответствии с инструкцией.

Еще проще в комплекте с комплектом Fin Ray® Paper Kit. Картонный лист предварительно разрезан и снабжен липкой лентой. Таким образом, сборка занимает всего несколько минут. Пакет содержит 10 штук.

Fin Ray® является зарегистрированным товарным знаком EvoLogics GmbH в некоторых странах.