Школьники из Теннесси напечатали на 3D-принтере улучшенную модель гвоздя

Макс Ламантиа и Девин Шафер учатся в школе в Мерфрисборо, штат Теннесси. Под руководством учителя Мелинды Хемби они нашли решение проблемы расшатывания гвоздей в дереве. Проблема возникает в связи с естественными колебаниями температуры и влажности в дереве – в результате, гвозди перестают плотно держаться. «Некоторые наши друзья и родственники жалуются на то, что через какое-то время гвозди начинают торчать из деревянного патио, так что ходить по нему уже становится опасно, – говорит Ламантиа. – Мы решили, что у этой проблемы должно быть простое решение, более дешевое и быстрое, чем использовать шурупы».

Вместе школьники придумали удивительно простое решение, которое они назвали самозакрепляющимся гвоздем – вдохновением для этой идеи послужили экспансивные пули. Изучив различные модели гвоздей, разработчики решили добавить около шляпки зубья, которые закрепляют гвоздь в дереве. «Сравнив несколько идей, мы выбрали две, которые нам особенно понравились, и решили использовать их обе в готовом дизайне», – говорит Шафер.

Однако, зачастую, большинство трудностей возникают на этапе претворения хороших идей в жизнь. К счастью, Ламантиа посещал инженерные курсы при Университете Теннесси в прошлом году, где он встретил Курта Сикафуса и Тай-Ган Нье, преподавателей факультета материаловедения. Школьник снова связался с ними в январе и попросил совета насчет изготовления прототипов и разработки новой концепции.

Преподаватели были рады помочь и поспособствовали дальнейшему продвижению проекта. Поняв, что 3D-печать – это лучшая технология для создания прототипов, они обратились к Сурешу Бабу, руководителю направления аддитивного производства в совместных проектах Университета Теннесси и Национальной лаборатории Оук-Ридж. Бабу попросил о помощи нескольких студентов и исследователей. С помощью этой команды школьники изготовили прототипы самозакрепляющегося гвоздя с помощью селективного лазерного сплавления.

Следующий этап проекта – практические испытания и анализ полученных данных с целью оптимизации гвоздей. Возможно, через несколько лет такие гвозди можно будет купить в строительном магазине.

Чрезвычайно важно, что проект позволяет заинтересовать подрастающее поколение в Теннесси новыми технологиями – именно поэтому все, кто участвовал в разработке, были так рады помочь школьникам. «Успех сотрудничества между школой, университетом и лабораторией доказывает высокую эффективность инженерных курсов в развитии следующего поколения технических профессионалов в Теннесси», – говорит профессор Сикафус. Учитывая, что такие проекты проводят школьники, можно быть уверенными, что отрасль ожидает светлое будущее.