Инженеры из Южной Кореи и США разработали колесо с оригами-конструкцией, способное менять свою форму прямо во время езды. Они успешно испытали прототипы колес разного размера, в том числе способные выдерживать нагрузку до десяти килоньютонов: во время тестов автомобиль с четырьмя такими колесами успешно перевез человека и поменял конфигурацию в движении.

Статья, посвященная конструкции и испытаниям, опубликована в журнале Science Robotics.

Инженеры давно используют в своих разработках конструкции, построенные по принципу оригами — японского искусства складывания сложных форм из плоского листа бумаги. Это позволяет делать роботов или другие устройства складными и менять их конфигурацию во время использования. В существенной части проектов оригами используется в исходном виде — в виде бумажных конструкций небольшой формы. Это годится для создания небольших прототипов, подтверждающих работоспособность концепции, но не подходит для масштабирования и реального применения.

Несколько лет назад швейцарские и американские инженеры предложили новый тип оригами-структур, позволяющий использовать тот же принцип складывания для создания жестких несущих конструкций. Такие структуры состоят из двух частей: эластичной полимерной мембраны, которая может растягиваться и гнуться, и нанесенных на нее с двух сторон жестких пластин.

Помимо того, что жесткие пластины позволяют создавать жесткие конструкции, еще одно из преимуществ такой структуры заключается в том, что благодаря эластичной мембране стыки между пластинами становятся подпружиненными и позволяют конструкции самостоятельно собираться в нужную форму или возвращаться в нее после деформации.

Инженеры под руководством Чжо Гю-Чжина (Kyu-Jin Cho) из Сеульского национального университета уже создавали на основе похожей структуры оригами-колеса для робота с изменяемой формой, а теперь смогли усовершенствовать конструкцию и масштабировать ее до размеров автомобиля и соответствующих нагрузок.