Brug af origami og kirigami til at inspirere rekonfigurerbare, men alligevel strukturelle materialer

Origami, den japanske kunst at folde papir til dekorative former og figurer, har længe tjent som inspiration til industrielt design. Konceptet foldning er blevet brugt til at bygge rekonfigurerbare strukturer, som ændrer deres funktion ved at ændre deres form. Disse strukturer er lovende til applikationer såsom nanorobotter til medicinafgivelse, foldbare solpaneler til rumfart og formbar beklædning og skygge til arkitektur. De fleste af disse designs kan dog ikke tåle store belastninger. Dem, der kan, er kun i stand til at gøre det i en bestemt retning, og falder sammen i den retning, de folder. Dette begrænser deres anvendelse som strukturelle materialer.

En undersøgelse foretaget af en gruppe McGill University-forskere kan muligvis give en løsning på denne begrænsning. Ved at fusionere begreber fra origami og kirigami, praksis med at folde og skære papir, udviklede forskere en klasse af cellulære metamaterialer, der kan fladfolde og låse i flere positioner, der forbliver stive på tværs af flere retninger.

"Deres bæreevne, fladfoldbarhed og omprogrammerbarhed kan udnyttes til deployerbare strukturer, herunder visse ubåde, rekonfigurerbare robotter og lavvolumen emballage," sagde Damiano Pasini, professor ved Institut for Mekanisk Teknik og ledende forsker i undersøgelsen . "Vores metamaterialer forbliver stive i flere retninger, men alligevel stift fladt-foldbare metamaterialer, egenskaber uden fortilfælde i den nuværende litteratur."

Undersøgelsen blev offentliggjort i Nature Communications . + Udforsk yderligere

Origami, kirigami inspirerer design til mekaniske metamaterialer