Оригами помогает создавать материалы завтрашнего дня

Метаматериалы на основе оригами и киригами находят применение от робототехники до медицинских устройств. Каким образом связаны новые технологии и древнее искусство складывания фигурок из бумаги?

Оригами помогает создавать материалы завтрашнего дня

Оригами, искусство складывания бумаги и киригами, искусство вырезания из бумаги, в последние годы приобрели популярность среди исследователей, создающих механические метаматериалы. Складывание и резка двухмерных тонкопленочных материалов превращает их в сложные трехмерные структуры и формы с уникальными и программируемыми механическими свойствами.

В обзоре прикладной физики, опубликованном AIP Publishing, исследователи из США и Китая классифицируют механические метаматериалы на основе оригами и киригами. Искусственно созданные материалы с необычными механическими свойствами разделили на шесть групп на основе двух разных критериев.

По словам ученых, фигурки оригами и киригами, по своей природе, являются механическими метаматериалами, потому что их свойства в основном определяются тем, как создаются рисунки складок и/или разрезов, и лишь немного зависит от исходного материала, из которого складывается оригами или кирагами.

Оригами помогает создавать материалы завтрашнего дня
Категории механических метаматериалов на основе оригами и киригами.

Исследователи разделили механические метаматериалы на три категории, которые включают метаматериалы на основе оригами (только складывание), метаматериалы на основе киригами (только вырезание) и гибридные метаматериалы оригами-киригами (как складывание, так и резка). Гибридные метаматериалы оригами-киригами, в частности, предлагают большой потенциал в изменении формы.

Каждая группа была подразделена на жесткую или деформируемую категорию на основе свойств упругой энергии. Метаматериалы считались жесткими, если энергия накапливалась только в складках или связях. Метаматериалы относились к категории деформируемых, если энергия накапливалась как в складках, так и в связях и панелях.

Исследователи хотят открыть для себя новые конструкции оригами и киригами, особенно изогнутые конструкции оригами, гибридные конструкции оригами и киригами, модульные конструкции и иерархические конструкции.

Они планируют сосредоточиться на выборе новых базовых материалов для механических метаматериалов на основе оригами и киригами. Традиционно бумага используется для прототипов метаматериалов, но есть ограничения, основанные на хрупкости и пластичности бумаги. При разработке для реальных приложений будет полезно изучить материалы с различными свойствами, такими как толщина, мягкость и пластичность.

Они хотят использовать энергетический ландшафт и распределение энергии как два мощных инструмента для анализа механических характеристик оригами и киригами и будут стремиться тщательно разработать метод срабатывания механических метаматериалов на основе оригами и киригами. Потенциально, все новые материалы могут получить широкое применение как в области создания медицинских устройств, так и в робототехнике.

Читайте также

ASUS закрыла опасные уязвимости роутеров — одна из них получила 9,4 балла из 10

ASUS закрыла опасные уязвимости роутеров — одна из них получила 9,4 балла из 10

Чип Neuralink установил рекорд управления компьютером силой мысли — 11,32 бит/с

Чип Neuralink установил рекорд управления компьютером силой мысли — 11,32 бит/с

Китай строит термоядерный реактор BEST — он должен начать вырабатывать электричество к 2030 году

Китай строит термоядерный реактор BEST — он должен начать вырабатывать электричество к 2030 году

Гуманоидный робот Nucleus отработал почти два часа на заводе — но 40% времени им управлял человек

Гуманоидный робот Nucleus отработал почти два часа на заводе — но 40% времени им управлял человек

«Вечные» датчики хотят питать от ядерных алмазных батарей — менять их годами не придется

«Вечные» датчики хотят питать от ядерных алмазных батарей — менять их годами не придется

«Рыба судного дня» подсказала ученым конструкцию бесшумного подводного робота

«Рыба судного дня» подсказала ученым конструкцию бесшумного подводного робота

Домашнего робота Flourish 1 можно обучить уборке за полчаса — он стоит около 290 тысяч рублей

Домашнего робота Flourish 1 можно обучить уборке за полчаса — он стоит около 290 тысяч рублей

Ученые создали софт для расчета давления одежды на цифровом аватаре

Ученые создали софт для расчета давления одежды на цифровом аватаре

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Электромобили с самым большим запасом хода в 2026 году: от Lucid Air до Mercedes-Benz EQS

Электромобили с самым большим запасом хода в 2026 году: от Lucid Air до Mercedes-Benz EQS

Honor может выпустить необычный Wide Foldable в январе — с камерой на 200 Мп и батареей более 7000 мАч

Honor может выпустить необычный Wide Foldable в январе — с камерой на 200 Мп и батареей более 7000 мАч

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

vivo X Fold6 представят 6 октября — вместе с ним могут показать гарнитуру смешанной реальности

vivo X Fold6 представят 6 октября — вместе с ним могут показать гарнитуру смешанной реальности

Робот-химера ALBATROSS падает с неба и становится парусной лодкой

Робот-химера ALBATROSS падает с неба и становится парусной лодкой