Nova York – A arte do origami remonta a séculos – tempo suficiente para explorar todos os viés possíveis que podem ser feitos em uma folha de papel, pode -se pensar.
E, no entanto, os pesquisadores agora encontraram uma nova classe de origami que eles chamam de padrões de floração. Semelhando às flores idealizadas, muitos padrões de flores são simétricos rotacionalmente ao redor do centro.
Os padrões de flores, com seu conjunto de propriedades atraentes, parecem promissores para futuros usos de engenharia, especialmente para grandes estruturas enviadas para o espaço sideral. Eles se dobram e compactamente, podem ser construídos a partir de uma folha plana e podem ser estendidos a formas cada vez maiores.
As descobertas se originaram das explorações de dobras em papel de Wang Zhongyuan, um estudante do segundo ano da Universidade Brigham Young (BYU) em Utah.
“Adoro fazer origami, mas se eu puder usar origami para fazer aplicações práticas que beneficiem o mundo, isso será um sonho tornado realidade”. ele disse em um vídeo produzido pela BYU.
Wang, com o professor Larry Howell, do Departamento de Engenharia Mecânica da BYU, e Robert Lang, um artista e teórico de origami que vive em Pasadena, Califórnia, relatou suas descobertas em um artigo publicado recentemente na revista Proceedings of the Royal Society A.
Os pesquisadores também forneceram um arquivo de imagens, vídeos e outras ajuda para quem deseja dobrar seus próprios padrões de flores.
Uma foto fornecida pela Universidade Brigham Young mostra uma peça de origami com padrões de flores.
Foto: Universidade Brigham Young
Lang disse que a maior novidade aqui é que os padrões de floração se dobram.
Os artistas de origami há muito usam padrões que chamam de “piscos”, que também são radialmente simétricos e expansíveis. Mas, em sua configuração dobrada, os piscais são cilíndricos, não planos. Outros padrões de origami simétricos rotacionalmente – incluindo um chamado um toque plano simples – dobram -se, mas não podem ser prontamente estendidos a tamanhos maiores.
Em um e-mail, Wang disse que começou a dobrar origami quando tinha oito ou nove anos de idade, crescendo em Pequim. Então, ele seguiu tutoriais on -line. Em suas explorações, ele dobrou alguns padrões de floração centrados em uma base hexagonal.
“Naquela época, eu estava tentando muitos novos padrões. Não foi até vários anos depois que reconheci que esses padrões são realmente especiais”.
Navegando vídeos no YouTube, ele aprendeu sobre o professor Howell e seu trabalho transformando origami em aplicações que ele nunca imaginou, disse Wang. O professor Howell, por exemplo, está trabalhando com a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço em um design de origami para um futuro telescópio espacial.
Wang se candidatou à BYU para ingressar no grupo de pesquisa do professor Howell.
Lang visitou o Laboratório do Prof Howell em dezembro de 2024 e conheceu o Sr. Wang e o padrão Bloom pela primeira vez. Lang disse ao Sr. Wang: “Não me lembro de ter visto algo assim antes”.
Lang disse que Wang encontrou essa maneira elegante de não apenas escalar uma simples reviravolta plana, mas desenvolver uma família inteira dessas coisas. “Esta é uma surpresa muito agradável.”
Os padrões de floração podem ser divididos em telhas repetidas de padrões amassados, chamados cunhas, em torno de um polígono central. Estruturas maiores, que ainda podem ser dobradas, são criadas expandindo as cunhas em formas maiores com vincos adicionais. Quando dobradas, as cunhas se acumulam em forma helicoidal.
O professor Howell disse que uma pesquisa na literatura científica apresentou alguns padrões individuais de flores que foram dobrados anteriormente, mas o novo artigo fornece uma estrutura matemática geral que descreve uma nova classe de possíveis dobras.
“Tem basicamente um número infinito de padrões de origami”, disse ele.
O professor Tomohiro Tachi, da Universidade de Tóquio, e um especialista em origami que não esteve envolvido com a pesquisa, disse: “Sua principal contribuição está em fornecer um método generalizável para gerar esses padrões”.
Isso aumenta o repertório de projetos de origami disponíveis para cientistas, engenheiros e designers, disse o professor Tachi.
O grupo de pesquisa do professor Howell fez manifestações físicas dos padrões de flor, não apenas fora do papel, mas também de outros materiais como plásticos impressos em 3D.
As aplicações do mundo real, como painéis solares, não serão tão finas quanto o papel, e as dobras podem precisar ser mais amplas para acomodar a espessura dos ladrilhos. Ainda assim, a natureza fundamental da dobra plana dos padrões de flores significa que deve ser mais fácil empacotar uma estrutura no espaço limitado de um foguete.
Lang acrescentou que os avanços não são apenas práticos, mas estéticos. Ele apontou um padrão em forma de tigela do Sr. Wang, com os lados curvando-se para cima como um vaso intrincado.
“A verdadeira coisa dobrada – ele realmente dobrou isso – é realmente lindo”, disse Lang. “Eu não ficaria surpreso ao ver isso em um museu.” Estão gostando
