I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato una nuova tecnica per controllare le strutture tridimensionali (3D) auto-pieganti. Nello specifico, i ricercatori utilizzano modelli per limitare la deformazione in determinate aree selezionate su una struttura bidimensionale, che a sua volta determina la struttura tridimensionale risultante del materiale.

La nuova tecnica non si basa sul taglio o sulla stampa sul materiale, come fanno la maggior parte delle altre tecniche di origami pieghevoli. È anche diverso dal morphing di forma continuo, che è tipicamente controllato ingegnerizzando la deformazione nel piano in varie parti del materiale. Anziché, i ricercatori hanno applicato fogli di cartone a un substrato polimerico, formazione di modelli specifici.

"Quando si applica calore al polimero, si restringe, "dice Yong Zhu, un professore di ingegneria meccanica e aerospaziale presso la NC State e corrispondente autore di un articolo sul lavoro. "Però, le sezioni di polimero che sono attaccate al cartone sono trattenute dal restringimento, facendo piegare e curvare l'intero substrato."

Variando il disegno realizzato dalle sagome in cartone, i ricercatori sono in grado di creare una varietà di forme, dai semplici coni ai complessi, strutture a più livelli. Le operazioni di piegatura automatica possono essere eseguite a temperature fino a 120 gradi Celsius.

"Questa è una prova di concept paper, e i prossimi passi includono l'incorporazione di elementi elettronici funzionali nel materiale, dandogli valore potenziale per le applicazioni di produzione, "dice Jianxun Cui, primo autore dell'articolo e ricercatore post-dottorato presso la Carnegie Mellon University che ha lavorato a questo progetto durante un dottorato di ricerca. studente presso NC State.

La carta, "Morphing guidato Origami/Kirigami di fogli compositi, " è pubblicato sulla rivista Materiali funzionali avanzati .