Технологія кірігамі лягла в основу нового типу «програмованої матерії»

0
36

Дослідники з університету штату північна кароліна розробили новий тип матеріалу, який можна віднести до розряду»програмованої матерії». Використовуючи цей матеріал можна створювати структури, здатні згодом змінювати свою форму в досить широких межах, що може бути використано в цілому ряді областей, починаючи від будівництва і закінчуючи робототехнікою.

Воснове нової «програмованої матерії» лежить та ж сама технологія, яка використовується в японському мистецтві кірігамі. Кірігамі є більш складним варіантом орігамі, в кірігамі, крім вигинів паперу використовуються також надрізи, зроблені в певних місцях. І якщо в орігамі і кірігамі в якості заготовок традиційно використовуються умовно двовимірні матеріали, наприклад папір, то в новій технології «програмованої матерії» спочатку використовується об’ємний, тривимірний матеріал.

Метаморфози «програмованої матерії» починаються з єдиної заготовки, блоку об’ємного матеріалу. Кожна така одиниця здатна до прийняття цілого ряду заздалегідь заданих форм. Але використовуючи принципи модульності, і з’єднавши кілька одиниць один з одним, можна отримати об’єкти практично будь-яких складних форм.

У перших експериментах дослідники використовували одиниці матеріалу, які прийняли різні форми, які були поставлені один на одного і сформували кінцевий об’єкт. Основною перевагою такого підходу є те, що створений об’єкт пізніше може бути розібраний, а звільнився матеріал можна було використовувати для створення інших об’єктів.

Пізніше технологія була ускладнена, окремі кірігамі-одиниці були з’єднані один з одним, що виключило можливість подальшого розбирання кінцевої структури. Але зібрана таким чином структура стала здатна самостійно змінювати свою форму в певних межах. Більш того, втративши деяку частину можливостей до трансформації, така структура стала набагато міцнішою і здатною витримувати більш сильні навантаження.

«подальша розробка даної технології може забезпечити появу нових будівельних матеріалів, використовуючи які можна буде дуже швидко споруджувати якісь складні або тимчасові конструкції» — пишуть дослідники, — «тут можна згадати про швидке розгортання польових госпіталів, що має особливо важливе значення в умовах нинішньої пандемії, або про розгортання приміщень для тимчасового проживання потерпілих під час стихійних лих або техногенних катастроф».

Також дослідники вважають, що створена ними «програмована матерія» може бути використана в різних автоматизованих пристроях і роботах, які зможуть самі адаптуватися для виконання робіт самого різного плану.