Новые безвоздушные шины могут принимать форму препятствия

Группа корейских учёных разработала безвоздушные шины и опубликовала материал о них в журнале Science Robotics. Если сравнивать с обычными шинами, прототипы обладают несколькими преимуществами: их нельзя проколоть, и они более проходимы, так как могут адаптироваться под форму препятствия. Исследователи рассказали, что принцип работы основан на поверхностном натяжении воды, и показали прототипы в действии.

Поверхностное натяжение возникает из-за того, что на молекулы воды, расположенные на водной глади, сверху не действуют другие молекулы воды. В результате снизу их тянут на себя другие молекулы, и сверху из-за этого создаётся напряжение, напоминающее таковое у натянутой плёнки. В основу колеса лёг схожий принцип: колесо меняет свою форму точно так же, как вода принимает форму предмета, удерживаемого поверхностным натяжением.

Когда колесо сталкивается с препятствием, конструкция позволяет ему менять свою форму, тем самым увеличивается точка контакта, а значит, и проходимость. Такой эффект возможен благодаря конструкции из спиц: они соединены с ободом и ступицей, но ширина ступицы динамична, и при наезде на препятствие она может расширяться. Когда спица «вдавливается» в колесо, она проталкивает часть ступицы в сторону и не ломается. Также на иллюстрации видно, что для увеличения деформации спицы могут сгибаться.

Испытания показали, что колесо может адаптироваться к камням неправильной формы, радиус которых в 1,2 раза превышает радиус колеса. Но недостатки тоже есть: пыль, которая попадает в ступицы, нарушает работу колеса. Поэтому сейчас исследователи работают над тем, чтобы решить эту проблему.