Des chercheurs de la North Carolina State University ont développé une nouvelle technique pour contrôler les structures tridimensionnelles (3-D) auto-pliantes. Spécifiquement, les chercheurs utilisent des gabarits pour contraindre la déformation dans certaines zones sélectionnées sur une structure bidimensionnelle, qui à son tour dicte la structure 3D résultante du matériau.

La nouvelle technique ne repose pas sur la découpe ou l'impression sur le matériau, comme le font la plupart des autres techniques d'origami à pliage automatique. Il est également différent du morphing de forme continue, qui est généralement contrôlé par l'ingénierie de la déformation dans le plan au niveau de diverses parties du matériau. Au lieu, les chercheurs ont appliqué des feuilles de carton sur un substrat polymère, formant des motifs spécifiques.

"Lorsque de la chaleur est appliquée au polymère, ça rétrécit, " dit Yong Zhu, professeur de génie mécanique et aérospatial à NC State et auteur correspondant d'un article sur le travail. "Toutefois, les sections de polymère qui sont attachées au carton sont empêchées de rétrécir, provoquant la courbure et la courbure du substrat dans son ensemble."

En variant le motif réalisé par les gabarits en carton, les chercheurs sont capables de créer une variété de formes, du simple cône au complexe, structures étagées. Les opérations de pliage automatique peuvent être exécutées à des températures aussi basses que 120 degrés Celsius.

« Ceci est un document de preuve de concept, et les prochaines étapes comprennent l'incorporation d'éléments électroniques fonctionnels dans le matériau, lui conférant une valeur potentielle pour des applications de fabrication, " dit Jianxun Cui, premier auteur de l'article et chercheur postdoctoral à l'Université Carnegie Mellon qui a travaillé sur ce projet alors qu'il était titulaire d'un doctorat. étudiant à NC State.

Le papier, "Morphing guidé origami/kirigami de feuilles composites, " est publié dans la revue Matériaux fonctionnels avancés .