L'antica arte giapponese di piegare la carta, noto come origami, può essere utilizzato per creare meccaniche, interruttori binari.

In Lettere di fisica applicata , i ricercatori riportano la fabbricazione di un tale dispositivo di carta utilizzando un particolare modello di origami noto come modello di Kresling. Questo dispositivo può fungere da interruttore meccanico.

Mettendo insieme molti di questi su un'unica piattaforma, gli investigatori hanno costruito una scheda di memoria meccanica funzionante.

Le strutture degli origami possono essere rigide o non rigide. Per il primo tipo, solo le pieghe tra i pannelli di carta possono deformarsi, ma i pannelli restano fissi. Negli origami non rigidi, però, i pannelli stessi possono deformarsi.

Il modello Kresling è un esempio di origami non rigido. Piegare un pezzo di carta utilizzando questo modello genera una struttura a soffietto che può capovolgersi tra un orientamento e l'altro. Il soffietto agisce come una sorta di molla e può essere controllato facendo vibrare una piattaforma che sostiene il soffietto. Questo crea un interruttore, che gli investigatori chiamano un interruttore meccanico ispirato a Kresling, o KIM.

I ricercatori hanno scoperto che l'oscillazione di una piattaforma che tiene il KIMS su e giù a una certa velocità lo farà capovolgere, o interruttore, tra i suoi due stati stabili. Hanno utilizzato uno shaker elettrodinamico per fornire movimenti controllati della base e hanno monitorato la superficie superiore del KIMS utilizzando un laser. In questo modo, sono stati in grado di mappare e analizzare la fisica di base che sta alla base del comportamento di commutazione.

"Abbiamo utilizzato il modello origami di Kresling anche per sviluppare un cluster di interruttori binari meccanici, "L'autore Ravindra Masana ha detto. "Questi possono essere forzati alla transizione tra due diversi stati statici utilizzando un singolo ingresso controllato sotto forma di un'eccitazione armonica applicata alla base dell'interruttore".

Il gruppo ha prima considerato una scheda di memoria a 2 bit creata posizionando due unità KIMS su un'unica piattaforma. Poiché ogni bit KIMS ha due stati stabili, quattro stati distinti identificati come S00, S01, È possibile ottenere S10 e S11. Le oscillazioni della piattaforma causeranno il passaggio tra questi quattro stati stabili. Questa prova di concetto con solo due bit potrebbe essere estesa a più unità KIMS, creando un tipo di memoria meccanica.

"Tali interruttori possono essere miniaturizzati, " disse Mohammed Daqaq, uno degli autori e direttore del Laboratory of Applied Nonlinear Dynamics presso la NYU Abu Dhabi. "Invece di utilizzare un ingombrante agitatore elettrodinamico per l'attuazione, la scheda di memoria può quindi essere attivata utilizzando attuatori piezoelettrici e grafene scalabili."

Le schede di memoria origami miniaturizzate dovrebbero avere un'ampia applicabilità e rappresentare una grande promessa per lo sviluppo futuro dei dispositivi.