Модули оригами меняют подход к строительству

Складное оригами с толстыми панелями открывает целый новый мир возможностей для строительства различных временных конструкций.

Модули оригами меняют подход к строительству

Инженеры Мичиганского университета впервые продемонстрировали возможность строительства несущих конструкций, таких как мосты и укрытия, с использованием модулей оригами. Эти универсальные компоненты способны компактно складываться и принимать различные формы.

Этот прорыв открывает новые перспективы для быстрого восстановления объектов и систем после стихийных бедствий или для строительства в условиях, ранее считавшихся непрактичными, включая космическое пространство. Кроме того, данную технологию можно применять для построек, которые требуется быстро собирать и разбирать, таких как концертные площадки и сцены для мероприятий.

Евгений Филипов, доцент кафедры гражданского и экологического строительства и машиностроения, автор исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, отмечает:

Наша система, обладающая адаптивностью и несущей способностью, способна создавать конструкции, применимые в современном строительстве.

Модули оригами меняют подход к строительству

Источник: University of Michigan.

Евгений Филипов, доцент кафедры гражданского и экологического строительства и машиностроения, демонстрирует различные складки и конструкции с помощью небольшой модели в своей лаборатории.

Принципы оригами позволяют эффективно складывать крупные материалы в небольшие пространства. По мере того как модульные строительные системы становятся все более распространенными, возрастает и спектр применения компонентов, которые легко хранить и транспортировать.

Инженеры в течение многих лет пытались создать оригами-системы, обладающие необходимой грузоподъемностью и способные быстро разворачиваться и реконфигурироваться. Исследователи Мичиганского университета разработали систему, которая решает эту проблему. Примеры возможных конструкций:

  • Колонна высотой 1 метр, способная выдерживать вес 2,1 тонны, при собственном весе чуть более 7 кг и основании менее 0,09 м².
  • Пакет, который можно развернуть из куба шириной 0,5 м и превратить в различные конструкции, включая пешеходный мост длиной 4 метра, автобусную остановку высотой 2 метра и колонну высотой 4 метра.

Ключевым моментом в достижении этого успеха стал новый подход к дизайну, предложенный И Чжу, научным сотрудником в области машиностроения и соавтором исследования.

При работе над концепциями оригами люди часто начинают с идей тонких бумажных моделей, предполагая, что их материалы будут такими же тонкими, как бумага. Однако для строительства обычных конструкций, таких как мосты и автобусные остановки, мы нуждаемся в математических инструментах, которые учитывают толщину материалов еще на этапе проектирования оригами.

Для повышения несущей способности многие исследователи пытались увеличить толщину конструкций в разных местах, однако команда Мичиганского университета обнаружила, что важна однородность.

Помимо способности выдерживать значительные нагрузки, эта система, известная как система модульных структур с равномерной толщиной в стиле оригами, способна изменять свою форму и превращаться в мосты, стены, полы, колонны и другие конструкции.

Читайте также

Прошивка повышает ударопрочность композитов на 44%

Прошивка повышает ударопрочность композитов на 44%

OpenAI научила GPT переносить старые программы на современные языки с точностью до 97,9%

OpenAI научила GPT переносить старые программы на современные языки с точностью до 97,9%

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Unitree представила UniUni — систему, которая позволяет управлять целой группой роботов с помощью ИИ

Unitree представила UniUni — систему, которая позволяет управлять целой группой роботов с помощью ИИ

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Anthropic предложила закон, позволяющий блокировать опасные модели ИИ до их выпуска

Anthropic предложила закон, позволяющий блокировать опасные модели ИИ до их выпуска

В MIT создали умную ткань, которая чувствует собственную форму и отслеживает движения человека

В MIT создали умную ткань, которая чувствует собственную форму и отслеживает движения человека

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Математическая модель рассчитала аэродинамику машущего крыла робоптицы

Математическая модель рассчитала аэродинамику машущего крыла робоптицы

Mercedes-Benz разбила друг об друга гибридный и электрический CLA

Mercedes-Benz разбила друг об друга гибридный и электрический CLA

Doogee представила необычный смартфон Note60 W с широким экраном и батареей на 6500 мАч

Doogee представила необычный смартфон Note60 W с широким экраном и батареей на 6500 мАч

Четыре ИИ-агента Google прошли Minecraft за 27 часов, погибнув 605 раз

Четыре ИИ-агента Google прошли Minecraft за 27 часов, погибнув 605 раз