Po prvi put, noseće konstrukcije kao što su mostovi i skloništa mogu da se naprave sa origami modulima — raznovrsnim komponentama koje se mogu kompaktno sklopiti i prilagoditi u različite oblike — demonstrirali su inženjeri Univerziteta u Mičigenu.
To je napredak koji bi mogao omogućiti zajednicama da brzo obnove objekte i sisteme oštećene ili uništene tokom prirodnih katastrofa, ili omogući izgradnju na mestima koja su se ranije smatrala nepraktičnim, uključujući svemir. Tehnologija bi se takođe mogla koristiti za strukture koje je potrebno izgraditi, a zatim brzo rastaviti, kao što su koncertni prostori i bine za događaje.
„Sa prilagodljivošću i sposobnošću nosivosti, naš sistem može da izgradi strukture koje se mogu koristiti u modernoj građevini“, rekao je Evgueni Filipov, vanredni profesor građevinskog i ekološkog inženjerstva i mašinstva, i odgovarajući autor studije u Nature Communications.
Principi umetničke forme origami omogućavaju da se veći materijali presavijaju i slože u male prostore. A sa modularnim građevinskim sistemima koji su sve više prihvaćeni, aplikacije za komponente koje se mogu lako skladištiti i transportovati su porasle.
Istraživači su se godinama borili da stvore origami sisteme sa potrebnim kapacitetima težine uz zadržavanje mogućnosti brzog postavljanja i rekonfiguracije. Inženjeri U-M-a su napravili origami sistem koji rešava taj problem. Primeri onoga što sistem može da stvori uključuju:
Ključ za napredak došao je u obliku drugačijeg pristupa dizajnu koji je dao Ji Zhu, naučni saradnik u mašinstvu i prvi autor studije.
„Kada ljudi rade sa origami konceptima, obično počinju sa idejom o tankim modelima presavijenim papirom – pod pretpostavkom da će vaši materijali biti tanki kao papir“, rekao je Žu. „Međutim, da bismo izgradili uobičajene strukture kao što su mostovi i autobuske stanice koristeći origami, potrebni su nam matematički alati koji mogu direktno uzeti u obzir debljinu tokom početnog dizajna origamija.
Da bi povećali kapacitet nosivosti, mnogi istraživači su pokušali da podebljaju svoje dizajne tanke kao papir na različitim mestima. U-M-ov tim je, međutim, otkrio da je uniformnost ključna.
„Ono što se dešava je da dodate jedan nivo debljine ovde, a drugi nivo debljine tamo, i on postaje neusklađen“, rekao je Filipov. „Dakle, kada se opterećenje prenosi kroz ove komponente, počinje da izaziva savijanje.
„Ujednačenost debljine komponente je ono što je ključno i ono što nedostaje mnogim trenutnim origami sistemima. Kada to imate, zajedno sa odgovarajućim uređajima za zaključavanje, težina postavljena na strukturu može se ravnomerno preneti na celu.“
Osim što nosi veliko opterećenje, ovaj sistem – poznat kao sistem modularne i uniformno debele strukture inspirisane origamijem – može da prilagodi svoje oblike da postanu mostovi, zidovi, podovi, stubovi i mnoge druge strukture.
