Den gamle kunst kirigami inspirerer en ny klasse af materialer

Origami-inspirerede materialer bruger folder i materialer til at integrere kraftfuld funktionalitet. Imidlertid, al den foldning kan være temmelig arbejdskrævende. Nu, forskere ved Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) henter materialeinspiration fra et andet gammelt japansk papirhåndværk - kirigami.

Kirigami er afhængig af nedskæringer, snarere end folder, at ændre strukturen og funktionen af ​​materialer.

I et nyt blad udgivet i Fysisk gennemgangsbreve , SEAS -forskere demonstrerer, hvordan en tynd, perforeret plade kan omdannes til en foldbar 3D-struktur ved blot at strække det afskårne materiale.

"Vi finder, at påføring af tilstrækkeligt store mængder af strækninger, knækning udløses og resulterer i dannelsen af ​​en 3D-struktur omfattende et velorganiseret mønster af bjerge og dale, ligner meget populære origami folder som Miura-ori, "sagde Ahmad Rafsanjani, en postdoktor ved SEAS og første forfatter af papiret.

Holdet fandt ud af, at hvis materialet strækkes mere, de midlertidige deformationer bliver til permanente folder. Teamet fandt også ud af, at pop-up-mønsteret og de resulterende mekaniske egenskaber ved materialet kan kontrolleres ved at variere snittets orientering.

"Denne undersøgelse viser en robust pop-up strategi til at fremstille komplekse formbare strukturer ud af helt flade perforerede plader, "sagde Katia Bertoldi, John L. Loeb lektor i naturvidenskab ved SEAS og seniorforfatter af papiret.