Origami … in spaaaaace: la découverte d’objets gonflables pliés donne un nouveau sens à faire exploser des bâtiments

Un professeur de mathématiques appliquées et son équipe ont imaginé des structures gonflables en origami qui, selon eux, pourraient faire gagner du temps et de l’énergie pour ériger des abris d’urgence, tels que ceux qui sont vitaux pour les camps de réfugiés.

S’inspirant de l’ancien art japonais du pliage de papier, l’équipe a conçu et produit une structure qui passe d’une structure plate à une construction 3D et se verrouille en place lorsqu’elle est pompée avec un air fluide, très probablement, selon un article de Nature this semaine.

Katia Bertoldi, professeur de mécanique appliquée à l’Université Harvard, et son équipe ont montré qu’un abri en forme de tente de 2,5 m × 2,6 m × 2,6 m peut être produit à partir d’une forme pliée de 1,0 m × 2,0 m × 0,25 m et être tenu en forme automatiquement avec des charnières internes sans besoin de gonflage continu. L’application d’un vide peut alors réduire la structure si nécessaire (regardez la vidéo pour une démonstration).

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Dans un article d’accompagnement, Sigrid Adriaenssens, professeur agrégé au Département de génie civil et environnemental de l’Université de Princeton, a déclaré à propos de la recherche que l’innovation pourrait “économiser de l’espace de stockage, des coûts de transport et des temps d’installation, et le système de gonflage autobloquant permettrait déploiement.”

Elle a expliqué que si les ascenseurs à ciseaux et les châteaux gonflables offrent des exemples de structures déployables, ils ont soit besoin de structures solides comme base, soit d’une inflation constante.

L’approche innovante des chercheurs a consisté à concevoir des formes d’origami fermées qui ont deux ou plusieurs états d’équilibre stables en reliant les facettes rigides avec des charnières extensibles. “Ces charnières se déforment pour résoudre l’incompatibilité géométrique et permettent ainsi au système de passer d’un état local d’énergie minimale à un autre”, a déclaré Adriaenssens.

Mais elle a souligné que la mise à l’échelle pourrait être un problème lorsque la masse de la structure elle-même devient significative, dans le domaine de 10 mètres à 100 mètres.

Ainsi, bien qu’utile pour les abris temporaires ou d’urgence, l’approche peut avoir ses limites sur cette planète – mais pas en dehors.

<< Plusieurs problèmes devront être résolus avant que les structures puissent être utilisées à grande échelle sur Terre. Mais avoir la capacité de transporter de gros objets sous des formes compactes est également hautement souhaitable pour les missions spatiales. De plus, la réduction de la force gravitationnelle - et l'absence des règlements de construction - dans l'espace faciliterait également l'utilisation de la nouvelle technologie de l'origami », a déclaré Adriaenssens. ®