Kredit:Northeastern University
Att vika en papperskran går långsamt, metodisk process. Så utvecklas en rad solpaneler i rymden.
Men för andra transformationer, hastigheten är viktigare. I ett papper publicerat i Fysiska granskningsbrev i december, forskare vid Northeastern visade att det är möjligt att ändra formen på en origami-inspirerad struktur på mindre än en sekund.
"Inte bara kan vi flytta mellan olika konfigurationer mycket snabbt - mindre än en sekund - men det är mycket tillförlitligt, "sade Samuel Felton, en biträdande professor i maskin- och industriteknik.
Strukturen, designad av Felton och Chang Liu, en doktorand i teknik, ser bedrägligt enkelt ut. Den är gjord av tolv plastbitar monterade ihop i en y-form med gångjärn mellan dem. Men beroende på vilken riktning varje gångjärn böjer, det kan göra 17 olika former.
Forskarna fann att de i huvudsak kunde skaka strukturen i olika former med en enda motor för att snabbt öppna och stänga gångjärnet i botten av y-formen. Den resulterande konfigurationen bestäms av hur långt gångjärnet öppnar innan det återgår till sitt ursprungliga läge.
Vanligtvis, origami-inspirerad teknik kräver exakt kontroll av varje gångjärn för att flytta perfekt styva paneler på plats i rätt ordning. Men Felton och Liu använder paneler som är lite flexibla. Med lite fart, varje gångjärn kan springa fram och tillbaka mellan sina två positioner, som smäckarmbanden som blev en populär modefluga på 1990 -talet.
Upphovsman:Hannah Moore/Northeastern University
"Det är snabbt och repeterbart, vilket är sällsynt för origamitransformation, Sa Felton.
Forskarna sa att deras struktur kan användas för att informera nya origami-baserade mönster inom flera teknikområden. Felton är särskilt intresserad av att bygga matriser av antenner som snabbt kan omkonfigureras för att mer effektivt skanna stora områden.
Antennmatriser består av flera antenner som arbetar tillsammans för att upptäcka signaler och identifiera riktningen de kommer ifrån. Men när den står still, matriser är bäst på att plocka upp signaler från en viss riktning. För att samla mer information, de måste flytta.
"Samma origami-inspirerade mönster, om vi gör det ledande, fungerar som en antenn, "Sa Felton." Vi kan ansluta flera antenner till samma mekanism. Sedan, istället för att bara aktivera en av dem, vi kan aktivera en hel rad av dem. Du kan ändra dem alla lite. "
Det kan vara snabbare att omorientera en rad antenner genom att skaka dem till en ny form än genom att använda andra tillgängliga metoder, Sa Felton. Och eftersom många antenner kan justeras med en enda motor, matriserna kan miniatyriseras för användning på drönare och annan teknik där utrymme och vikt blir en faktor.
Felton och Liu letar också efter möjligheter att tillämpa sitt arbete på robotik.
"Med origami, teoretiskt kan du vika vad som helst, Sa Felton.