Op origami geïnspireerde materialen gebruiken vouwen in materialen om krachtige functionaliteit in te bedden. Echter, al dat vouwen kan behoorlijk arbeidsintensief zijn. Nutsvoorzieningen, onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) halen materiële inspiratie uit een ander oud Japans papierambacht:kirigami.

Kirigami vertrouwt op bezuinigingen, in plaats van vouwen, om de structuur en functie van materialen te veranderen.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , SEAS-onderzoekers laten zien hoe een dunne, geperforeerde plaat kan worden omgezet in een opvouwbare 3D-structuur door het gesneden materiaal eenvoudig uit te rekken.

"We vinden dat het toepassen van voldoende grote hoeveelheden rekken, knikken wordt geactiveerd en resulteert in de vorming van een 3D-structuur die een goed georganiseerd patroon van bergen en valleien omvat, zeer vergelijkbaar met populaire origami-vouwen zoals de Miura-ori, " zei Ahmad Rafsanjani, een postdoctoraal onderzoeker bij SEAS en eerste auteur van het artikel.

Het team ontdekte dat als het materiaal meer wordt uitgerekt, de tijdelijke vervormingen worden permanente plooien. Het team ontdekte ook dat het pop-uppatroon en de resulterende mechanische eigenschappen van het materiaal kunnen worden gecontroleerd door de oriëntatie van de sneden te variëren.

"Deze studie toont een robuuste pop-upstrategie om complexe morphable structuren te vervaardigen uit volledig vlakke geperforeerde platen, " zei Katia Bertoldi, de John L. Loeb Associate Professor of the Natural Sciences bij SEAS en senior auteur van het papier.