Plier une grue en papier est une tâche lente, processus méthodique. Il en va de même pour le déploiement d'un réseau de panneaux solaires dans l'espace.

Mais pour d'autres transformations, la vitesse est plus importante. Dans un article publié en Lettres d'examen physique en décembre, des chercheurs de Northeastern ont montré qu'il est possible de changer la forme d'une structure inspirée de l'origami en moins d'une seconde.

"Non seulement on peut passer d'une configuration à l'autre très rapidement - en moins d'une seconde - mais c'est très fiable, " dit Samuel Felton, professeur assistant en génie mécanique et industriel.

La structure, conçu par Felton et Chang Liu, un étudiant diplômé en ingénierie, semble trompeusement simple. Il est composé de douze morceaux de plastique assemblés en forme de Y avec des charnières entre eux. Mais selon la direction dans laquelle chaque charnière fléchit, il peut faire 17 formes différentes.

Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient essentiellement secouer la structure en différentes formes à l'aide d'un seul moteur pour ouvrir et fermer rapidement la charnière au bas de la forme en Y. La configuration résultante est déterminée par la distance d'ouverture de la charnière avant de revenir à sa position d'origine.

Typiquement, L'ingénierie inspirée de l'origami nécessite un contrôle précis de chaque charnière pour mettre en place des panneaux parfaitement rigides dans le bon ordre. Mais Felton et Liu utilisent des panneaux légèrement flexibles. Avec un peu d'élan, chaque charnière peut sauter d'avant en arrière entre ses deux positions, comme les bracelets slap qui sont devenus une mode populaire dans les années 1990.

"C'est rapide et reproductible, ce qui est rare pour la transformation en origami, " a déclaré Felton.

Les chercheurs ont déclaré que leur structure pourrait être utilisée pour éclairer de nouvelles conceptions basées sur l'origami dans plusieurs domaines de l'ingénierie. Felton s'intéresse particulièrement à la construction de réseaux d'antennes qui peuvent être rapidement reconfigurés pour balayer plus efficacement de vastes zones.

Les réseaux d'antennes sont constitués de plusieurs antennes qui fonctionnent ensemble pour détecter les signaux et déterminer la direction d'où ils proviennent. Mais à l'arrêt, les tableaux sont les meilleurs pour capter les signaux d'une direction particulière. Pour recueillir plus d'informations, ils doivent déménager.

"Ce même motif inspiré de l'origami, si nous le rendons conducteur, agit comme une antenne, " a déclaré Felton. "Nous pourrions connecter plusieurs antennes au même mécanisme. Puis, au lieu de simplement actionner l'un d'eux, nous pouvons en actionner toute une gamme. Vous pouvez tous les changer un peu."

Il peut être plus rapide de réorienter un réseau d'antennes en les secouant dans une nouvelle forme qu'en utilisant d'autres méthodes actuellement disponibles, dit Felton. Et parce que de nombreuses antennes peuvent être réglées avec un seul moteur, les réseaux pourraient être miniaturisés pour être utilisés sur des drones et d'autres technologies où l'espace et le poids deviennent un facteur.

Felton et Liu recherchent également des opportunités d'appliquer leur travail à la robotique.

"Avec l'origami, théoriquement, vous pouvez plier n'importe quoi, " a déclaré Felton.