澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT University）的工程师们设计了一种创新的管状结构系统，这种结构可以平装，便于运输，也可以变成坚固的建筑材料。

这一突破是由自锁系统实现的，该系统的灵感来自于弯曲折痕折纸术——一种在纸张折叠中使用弯曲折痕线的技术。

首席研究员Jeff (ting - wei) Lee博士和杰出教授Mike (Yi Min) Xie表示，竹子的内部结构提供了自然的加固，这启发了管子的设计。

“这种自锁系统是智能几何设计的结果，”来自RMIT工程学院的Lee说。

“我们的发明适合大规模使用——一个由多根管子制成的面板，重量只有1.3公斤，可以轻松支撑一个75公斤重的人。”

平板包装管已经广泛应用于工程和科学应用，如生物医学设备、航空航天结构、机器人和民用建筑，包括作为灾难恢复工作一部分的弹出式建筑。

新系统使这些管更快，更容易组装，具有自动转换成强大的自锁定状态的能力。

“我们的研究不仅为创新和多功能结构设计开辟了新的可能性，而且还可以显着改进现有的可部署系统，”工程学院的谢说。

李说：“例如，当美国宇航局部署太阳能电池阵列时，使用的吊杆是在太空中展开之前被平装的管子。”

“这些管子是中空的，所以它们在太空中的某些力量下可能会变形。有了我们的新设计，这些吊杆可以是一个更坚固的结构。”

这项研究发表在著名的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。这项工作的其他贡献者包括来自RMIT工程学院的Hongjia Lu， jiming Ma和Ngoc San Ha博士以及来自昆士兰大学的副教授Joseph Gattas。

谢说，他们的智能算法可以通过改变管子的方向来控制结构在外力作用下的行为。

谢说：“我们以折纸为灵感的创新，使平板包装管不仅易于运输，而且在使用时也变得足够坚固，可以承受外力。”

“管子也是自锁的，这意味着它坚固的形状可以安全地锁定在适当的位置，而不需要额外的机制或人为干预。”

下一个步骤

该团队将继续改进设计并探索其开发的新可能性。

Lee说：“我们的目标是将自锁功能扩展到不同形状的管子上，并测试这些管子在各种力下的表现，比如弯曲和扭曲。”

“我们也在探索新的材料和制造方法，以制造更小、更精确的管子。”

该团队正在开发可以部署到各种应用程序的管道，而不需要太多的手工工作。

谢说：“我们计划改进我们的智能算法，使这些管道对不同的现实环境更具适应性和效率。”

“自锁和加强可展开管状结构”发表在PNAS杂志上。