Piegare una gru di carta è un lento, processo metodico. Così si sta sviluppando una serie di pannelli solari nello spazio.

Ma per altre trasformazioni, la velocità è più importante. In un articolo pubblicato su Lettere di revisione fisica in dicembre, i ricercatori della Northeastern hanno dimostrato che è possibile cambiare la forma di una struttura ispirata agli origami in meno di un secondo.

"Non solo possiamo passare da una configurazione all'altra molto rapidamente, meno di un secondo, ma è anche molto affidabile, " disse Samuel Felton, un assistente professore di ingegneria meccanica e industriale.

La struttura, progettato da Felton e Chang Liu, uno studente laureato in ingegneria, sembra ingannevolmente semplice. È composto da dodici pezzi di plastica montati insieme a forma di y con dei cardini tra di loro. Ma a seconda della direzione in cui ciascuna cerniera si flette, può creare 17 forme diverse.

I ricercatori hanno scoperto che potevano essenzialmente scuotere la struttura in forme diverse utilizzando un singolo motore per aprire e chiudere rapidamente la cerniera nella parte inferiore della forma a y. La configurazione risultante è determinata da quanto si apre la cerniera prima di tornare nella sua posizione originale.

Tipicamente, L'ingegneria ispirata agli origami richiede un controllo preciso di ogni cerniera per spostare i pannelli perfettamente rigidi in posizione nel giusto ordine. Ma Felton e Liu usano pannelli leggermente flessibili. Con un po' di slancio, ogni cerniera può saltare avanti e indietro tra le sue due posizioni, come i braccialetti slap che sono diventati una moda popolare negli anni '90.

"È veloce e ripetibile, che è raro per la trasformazione di origami, " disse Felton.

I ricercatori hanno affermato che la loro struttura potrebbe essere utilizzata per informare nuovi progetti basati su origami in diverse aree dell'ingegneria. Felton è particolarmente interessato alla costruzione di schiere di antenne che possono essere rapidamente riconfigurate per scansionare in modo più efficace grandi aree.

Gli array di antenne sono costituiti da più antenne che lavorano insieme per rilevare i segnali e individuare la direzione da cui provengono. Ma quando è fermo, gli array sono i migliori per captare i segnali da una particolare direzione. Per raccogliere maggiori informazioni, devono muoversi.

"Questo stesso motivo ispirato agli origami, se lo rendiamo conduttivo, agisce come un'antenna, "Ha detto Felton. "Potremmo collegare più antenne allo stesso meccanismo. Quindi, invece di attivarne solo uno, possiamo attivarne un'intera gamma. Potresti cambiarli tutti solo un po'".

Potrebbe essere più veloce riorientare una serie di antenne scuotendole in una nuova forma piuttosto che utilizzando altri metodi attualmente disponibili, disse Felton. E poiché molte antenne possono essere regolate con un solo motore, gli array potrebbero essere miniaturizzati per l'uso su droni e altre tecnologie in cui lo spazio e il peso diventano un fattore.

Felton e Liu sono anche alla ricerca di opportunità per applicare il loro lavoro alla robotica.

"Con gli origami, teoricamente puoi piegare qualsiasi cosa, " disse Felton.