Марс собираются покорить с помощью оригами: что придумали ученые (видео)

Когда люди оказываются в самых опасных условиях, например, во время катастрофы или исследования Марса, у них, как правило, мало ресурсов и времени для решения проблем. Ученые из Массачусетского технологического считают, что людям не нужно сдаваться. Следует вдохновиться древним японским искусством складывания бумаги и напечатать все свои решения на 3D-принтере прямо на месте. Ученые создали метод быстрой сборки разных конструкций из плоских ауксетических соединений, вдохновившись оригами, пишет New Atlas.

По словам ученых, разработанный ими метод работает не как оригами (которое включает в себя только бумагу), а как киригами, которое может включать в себя резку и склеивание (или, в данном случае, прикрепление нити) для создания ауксетических структур, которые утолщаются при растяжении и истончаются при сжатии.

Когда происходит землетрясение, ураган или другое бедствие, людям необходима немедленная медицинская помощь, и они не могут ждать, пока припасы будут доставлены с больших расстояний. Теперь им, возможно, не придется ждать, если они смогут использовать новый метод.

По словам ученых, люди могут печатать на 3D-принтере небольшие или большие секции соединенных между собой плиток, которые после натяжения одной нити или кабеля трансформируются из плоской формы практически в любую желаемую форму, включая шины для фиксации переломов, части корпуса для роботов, дома и другие массивные конструкции.

И неважно, какой метод изготовления доступен людям: 3D-печать, литье из пластика, фрезерование, которое режет и сверлит дерево, или аналогичные методы. Но многоматериальный 3D-принтер был бы особенно полезен, поскольку для этих киригамоидных конструкций требуются шарниры из гибкого материала и плитки из жестких материалов.

На видео выше можно увидеть не только 3D-печать этих киригамоидных конструкций, но и робота, тянущего за нить, и потенциально массивные здания, для которых потребуется строительный кран.

Хотя авторы метода не первые, кто использует киригами в промышленном дизайне, предыдущие попытки требовали множества этапов и высокоспециализированного оборудования. Хуже того, складывание их обратно в плоскую форму после использования было сложным или невозможным.

Решение ученых заключается в автоматическом преобразовании любой 3D-формы в плоскую плитку, в которой каждая плитка соединяется со своими соседями шарнирами в каждом углу. Такой подход позволяет конструкции "надуваться" или "сдуваться" при натяжении одной нити.

После трехмерного геометрического кодирования в ауксетические плитки алгоритм определяет наименьшее количество точек и кратчайший путь с наименьшим трением для надувания конструкции нитью. В отличие от предыдущих подобных раздвижных конструкций, новая система легко разворачивается для удобного хранения и недорогой, простой транспортировки для повторного использования.