Origami, de Japanse kunst van het vouwen van papier tot decoratieve vormen en figuren, heeft lange tijd gediend als inspiratiebron voor industrieel design. Het concept van vouwen is gebruikt om herconfigureerbare structuren te bouwen, die hun functie veranderen door hun vorm te veranderen. Deze structuren zijn veelbelovend voor toepassingen zoals nanorobots voor medicijnafgifte, opvouwbare zonnepanelen voor ruimtevaart en morphable bekleding en shading voor architectuur. De meeste van deze ontwerpen kunnen echter geen zware lasten dragen. Degenen die kunnen, kunnen dit alleen in een bepaalde richting doen, instortend in de richting waarin ze vouwen. Dit beperkt hun gebruik als constructiemateriaal.

Een onderzoek door een groep onderzoekers van McGill University kan een oplossing bieden voor deze beperking. Door concepten uit origami en kirigami, de praktijk van het vouwen en snijden van papier, samen te voegen, ontwikkelden onderzoekers een klasse van cellulaire metamaterialen die plat kunnen worden gevouwen en in verschillende posities kunnen worden vergrendeld die in meerdere richtingen stijf blijven.

"Hun draagvermogen, platte opvouwbaarheid en herprogrammeerbaarheid kunnen worden benut voor inzetbare constructies, waaronder bepaalde onderzeeërs, herconfigureerbare robots en verpakkingen met een klein volume", zegt Damiano Pasini, hoogleraar aan de afdeling Werktuigbouwkunde en hoofdonderzoeker van het onderzoek. . "Onze metamaterialen blijven in verschillende richtingen stijf, maar toch stijf plat opvouwbare metamaterialen, eigenschappen die ongekend zijn in de huidige literatuur."

Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications . + Verder verkennen

Origami, kirigami inspireren mechanische metamaterialenontwerpen