Ученый из Гарвардского университета предложил использовать жесткую схему складывания плоских поверхностей Миура-ори для трехмерных объектов. Исследование было опубликовано в журнале Nature Materials.

Миура-ори — схема жесткого складывания плоских поверхностей, предложенная астрофизиком Корё Миурой в 1970 году. Она использует традиционные для оригами сгибы «долиной» (на себя) и «горой» (от себя), а в основе ее паттерна лежат параллелограммы. Сложенная фигура представляет собой компактную форму, которую можно развернуть одним движением, потянув за противоположные концы, и также свернуть. Миура-ори использовалась для развертывания солнечных батарей на космических спутниках.

Ученые предложили использовать эту схему на более сложных объектах, таких как сферы, цилиндры, спирали. Оказалось, что Миура-ори предлагает больше возможностей, чем предполагалось ранее.

Возможности использования Миура-ори для трехмерных фигур. Изображение: Mahadevan Lab / Nature Materials

Для того чтобы исследовать возможности паркета, лежащего в основе Миура-ори, ученые создали алгоритм, который может создавать определенные фигуры, используя схему жесткого складывания, повторенную с небольшими вариациями. Учитывая характеристики создаваемой формы, программа размечает складки, необходимые для создания конструкции. Затем эта схема может быть распечатана с помощью лазерного принтера.

Алгоритм учитывает жесткость складываемого материала, а также прогнозирует соответствие предполагаемой и получаемой формы при учете усилий, необходимых для получения более мелких складок. Это важно, так как на данный момент предполагается, что такие формы будут создаваться вручную.

Исключительными характеристиками Миура-оки являются складываемость, транспортабельность и возможность легкого развертывания. По мнению ученых, такой алгоритм можно будет применять для сложных объектов вроде хирургических стентов или обеденных столов, а также в перспективе для графена или архитектурных конструкций.

Автор: Кристина Уласович