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
Почему мы коллекционируем?
Почему мы коллекционируем?
Если ваш холодильник покрыт магнитами из поездок, то вы тоже коллекционер. Зачем мы это делаем?
Глобальное потепление заставит нас эволюционировать?
Глобальное потепление заставит нас эволюционировать?
Возможна ли адаптация человека к изменениям климата? Животные уже отращивают себе клювы и хвосты.
Красивое растение из Америки заполонило русские поля
Красивое растение из Америки заполонило русские поля
После этой статьи вы будете смотреть на люпины с осуждением и не станете выращивать их у себя в саду.