Новости

Листу бумаги придают любую форму с помощью киригами и математики

Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) разработали математическую основу, которая может придать листу любого материала любую форму. По словам учёных, на работу их вдохновило искусство киригами. В отличие от более известного оригами, которое использует сгибы для придания формы бумаге, киригами полагается на рисунок срезов на плоском листе, чтобы превращать его в трёхмерные фигуры. Учёные задались вопросом, возможно ли вычислить основные математические принципы, лежащие в основе киригами, и использовать их для создания алгоритмов, которые позволили бы спроектировать любую заданную форму.

При наличии определённой формы, данной в 2-3 измерениях, инженерам необходимо было спроектировать шаблоны разрезов таким образом, чтобы заставить лист бумаги развернуться до необходимой формы одним движением. В своей работе исследователи решили эту проблему, идентифицируя ограничения, которые должны формировать шаблоны разреза. Команда использовала численный подход к оптимизации для определения шаблонов, а затем проверяла их экспериментально. По словам учёных, с киригами им удалось достичь немного большего, чем с оригами. Наличие прорезей и отверстий во внутренней части материала даёт больше возможностей в изменении формы бумаги. По словам авторов проекта, эта работа опирается на искусство и строгость математики, разбавленные проблемами инженерной формы. Исследование должно положить начало новым способам проектирования формы в цифровую эпоху с использованием геометрии, топологии и вычислений.

Фото: Harvard SEAS

Читайте также
Чем отличается «сухой» биолог от «мокрого»? Подборка научных мемов
Чем отличается «сухой» биолог от «мокрого»? Подборка научных мемов
Пифагор в ярости, домашнее животное тарантула, отличие «сухого» биолога от «мокрого»
«Миллиард вакцин за год никто не производил»: основные вызовы в борьбе с COVID-19
«Миллиард вакцин за год никто не производил»: основные вызовы в борьбе с COVID-19
«Мы все в автобусе, который завис над пропастью. Все восемь миллиардов внутри».
Марсианская гонка: страны-участницы и что они запускают
Марсианская гонка: страны-участницы и что они запускают
Такой конкуренции на марсианском направлении еще не было