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.
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-ори 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.
Кристина Уласович
Что производит наука и как она помогает бизнесу
Некоторые социологи считают, что в XIX веке ученые проводили исследования, руководствуясь в первую очередь желанием разобраться в устройстве мира. Однако уже в XX веке все стало сложнее: наука превратилась в отрасль и производит знание, которое необходимо для выполнения прикладных задач. Со временем прикладных исследований стало только больше, а ученые регулярно выступают источником экспертизы, консультируя стартапы и государства. Вместе с Институтом AIRI рассуждаем о том, что производит наука и какое место она занимает в продукте современного бизнеса.