Технология киригами легла в основу нового типа "программируемой материи"

Исследователи из университета штата Северная Каролина разработали новый тип материала, который можно отнести к разряду "программируемой материи". Используя этот материал можно создавать структуры, способные впоследствии изменять свою форму в достаточно широких пределах, что может быть использовано в целом ряде областей, начиная от строительства и заканчивая робототехникой.

В основе новой "программируемой материи" лежит та же самая технология, которая используется в японском искусстве киригами. Киригами является более сложным вариантом оригами, в киригами, помимо изгибов бумаги используются также надрезы, сделанные в определенных местах. И если в оригами и киригами в качестве заготовок традиционно используются условно двумерные материалы, к примеру бумагу, то в новой технологии "программируемой материи" изначально используется объемный, трехмерный материал.

Метаморфозы "программируемой материи" начинаются с единственной заготовки, блока объемного материала. Каждая такая единица способна к принятию целого ряда заранее заданных форм. Но используя принципы модульности, и соединив несколько единиц друг с другом, можно получить объекты практически любых сложных форм.

В первых экспериментах исследователи использовали единицы материала, принявшие различные формы, которые были поставлены друг на друга и сформировали конечный объект. Основным достоинством такого подхода является то, что созданный объект позже может быть разобран, а освободившийся материал можно было использовать для создания других объектов.

Позже технология была усложнена, отдельные киригами-единицы были соединены друг с другом, что исключило возможность дальнейшей разборки конечной структуры. Но собранная таким образом структура стала способна самостоятельно изменять свою форму в определенных пределах. Более того, потеряв некоторую часть возможностей к трансформации, такая структура стала гораздо более прочной и способной выдерживать более сильные нагрузки.

"Дальнейшая разработка данной технологии может обеспечить появление новых строительных материалов, используя которые можно будет очень быстро воздвигать какие-то складные или временные конструкции" - пишут исследователи, - "Тут можно упомянуть о быстром развертывании полевых госпиталей, что имеет особо важное значение в условиях нынешней пандемии, или о развертывании помещений для временного проживания потерпевших во время стихийных бедствий или техногенных катастроф".

Также исследователи считают, что созданная ими "программируемая материя" может быть использована в различных автоматизированных устройствах и роботах, которые смогут сами адаптироваться для выполнения работ самого различного плана.