Bygger mekaniske hukommelseskort med origami

Den gamle japanske kunst med papirfoldning, kendt som origami, kan bruges til at skabe mekaniske, binære kontakter.

I Anvendt fysik bogstaver , forskere rapporterer fremstillingen af ​​en sådan papirenhed ved hjælp af et bestemt origami -mønster kendt som Kresling -mønsteret. Denne enhed kan fungere som en mekanisk kontakt.

Ved at sætte flere af disse sammen på en enkelt platform, efterforskerne byggede et fungerende mekanisk hukommelseskort.

Origami -strukturer kan enten være stive eller ikke -rigide. For den første type, kun folderne mellem papirpaneler kan deformeres, men panelerne forbliver faste. I ikke -rigid origami, imidlertid, panelerne selv kan deformeres.

Kresling -mønsteret er et eksempel på ikke -rigid origami. Foldning af et stykke papir ved hjælp af dette mønster genererer en bælglignende struktur, der kan vende mellem en retning og en anden. Bælgen fungerer som en fjedertype og kan styres ved at vibrere en platform, der holder bælgen. Dette skaber en switch, som efterforskerne omtaler som en Kresling-inspireret mekanisk switch, eller KIMS.

Forskerne fandt ud af, at svingning af en platform, der holder KIMS op og ned med en bestemt hastighed, får det til at vende, eller skift, mellem dens to stabile tilstande. De brugte en elektrodynamisk ryster til at tilvejebringe kontrollerede bevægelser af basen og overvågede den øvre overflade af KIMS ved hjælp af en laser. På denne måde, de var i stand til at kortlægge og analysere den grundlæggende fysik, der ligger til grund for skifteadfærden.

"Vi brugte Kresling origami -mønsteret til også at udvikle en klynge af mekaniske binære switche, "sagde forfatteren Ravindra Masana." Disse kan tvinges til at skifte mellem to forskellige statiske tilstande ved hjælp af en enkelt kontrolleret indgang i form af en harmonisk excitation, der påføres ved kontakten. "

Gruppen overvejede først et 2-bit hukommelseskort oprettet ved at placere to KIMS-enheder på en enkelt platform. Fordi hver KIMS -bit har to stabile tilstande, fire forskellige stater identificeret som S00, S01, S10 og S11 kan fås. Oscillationer af platformen vil forårsage skift mellem disse fire stabile tilstande. Dette konceptbevis med kun to bits kan udvides til flere KIMS -enheder, skabe en type mekanisk hukommelse.

"Sådanne kontakter kan miniaturiseres, "sagde Mohammed Daqaq, en af ​​forfatterne og direktøren for Laboratory of Applied Nonlinear Dynamics ved NYU Abu Dhabi. "I stedet for at bruge en omfangsrig elektrodynamisk ryster til aktivering, Hukommelseskortet kan derefter aktiveres ved hjælp af skalerbare piezoelektriske og grafenaktuatorer. "

Miniaturiserede origami -hukommelseskort bør have bred anvendelighed og indeholde store løfter om fremtidig enhedsudvikling.