Nature Communications -da dərc edilən bir araşdırma , yığcam qatlanmış vəziyyətdən mükəmməl hamar səthlərə malik geniş konfiqurasiyalara çevrilən yerləşdirilə bilən strukturlar yaratmağın bir yolunu təqdim edir.

Origamidən ilhamlanmış qatlama mexanizmlərindən istifadə edən mühəndislik sistemləri aerokosmik, fövqəladə və tibbi tətbiqlər üçün kompakt və funksional dizaynların inkişafında mərkəz nöqtəsinə çevrildi .

Hərəkət dəqiqliyini və struktur möhkəmliyini təmin etmək üçün qalın materiallar tələb olunduqda, praktik ssenarilərə origami tətbiq etmək olduqca mürəkkəb və çətin olur. Qalın materialları qatlayarkən, material qalınlığının yığılması struktur müdaxiləsinə səbəb olur, qatlama və ya yerləşdirməni çətinləşdirir.

Bununla belə, adi qalın panelli origami dizaynları kritik bir qüsurdan əziyyət çəkir. Vadi qıvrımlarında səth yivlər və boşluqlarla pozulur ki, bu da onun davamlı, qırılmamış səth tələb edən ssenarilərdə istifadəsinə mane olur.

Sinqapur Milli Universitetindən Rui Penq və Delaver Universitetindən Gregory S. Chirikjianın rəhbərlik etdiyi tədqiqat bu uzun müddətdir davam edən problemi həll edir.

Phys.org həmmüəllif professor Çirikjianla əsər haqqında danışıb.

“Mövcud üsullar tez-tez struktur mürəkkəbliyi yaradır və ya qüsursuz səthlərə zəmanət vermir, bu da onların praktik tətbiqini əhəmiyyətli dərəcədə məhdudlaşdırır”, – professor Çirikjian izah edir. “Bizim motivasiyamız bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmaqla qalın origami texnikalarının tətbiq dairəsini genişləndirməkdir.”Oyna

00:0003:22SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaFiziki prototiplər. Kredit: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59141-2

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748863739&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-origami-unfold-seamless-surfaces-deployable.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748863739597&bpp=1&bdt=119&idt=-M&shv=r20250528&mjsv=m202505270101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863509%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863509%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748863509%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2434843683578&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1942&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092713%2C31092756%2C31092782%2C95331832%2C95353386%2C95360391%2C95360814%2C95361622%2C95362176&oid=2&pvsid=4401066816382924&tmod=1648405896&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=2&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=116

Əlavə etmənin aradan qaldırılması

Tədqiqatçılar adi mühəndislik məntiqinə zidd görünən yenilikçi bir üsul hazırladılar. Elementlər əlavə etmək əvəzinə, onlar xüsusi panelləri tamamilə çıxarırlar.

Ümumi strukturun kiçik bir bölgəsi iki vadi qırışığı və ya konkav qıvrımları ilə birləşdirilmiş üç paneldən ibarətdir. Tədqiqatçılar orta paneli çıxararaq və panelləri hər iki tərəfə uzatmaqla yerləşdirilən strukturdakı boşluğu aradan qaldırdılar.

Bu yanaşma işləyir, çünki origami strukturu mahiyyət etibarilə həddən artıq məhduddur. Tədqiqatçılar strukturun funksionallığını qorumaqla müəyyən panelləri çıxararaq daha sadə dizayna nail olurlar.

Müvəffəqiyyət, hərəkət uyğunluğunu təmin etmək üçün iki əsas addımı olan xüsusi həndəsi məhdudiyyətlərin təmin edilməsindədir.

“Birincisi, struktur müəyyən simmetrik həndəsi şərtləri təmin etməli olan sərt origami borusuna əsaslanır. İkincisi, bəzi panelləri seçici şəkildə çıxardıqdan və onlara bitişik olanları uzatdıqdan sonra, uzatma uzunluğu panelin qalınlığı ilə bağlı xüsusi həndəsi məhdudiyyətə cavab verməlidir”, – professor Çirikjian deyib.

Ciddi riyazi yanaşmanın istifadəsi səth boşluqlarının aradan qaldırılmasına baxmayaraq strukturların nəzərdə tutulduğu kimi qatlanmağa davam etməsini təmin edir.

Çox yönlülük və miqyaslılıq

Tədqiqatçılar dizayn strategiyasının çox yönlülüyünü müxtəlif həndəsələrə malik yerləşdirilə bilən strukturların tikintisi üçün tətbiq etməklə sübut etdilər. Bu, strukturların bir çox miqyasda müxtəlif tətbiqlər üçün uyğun olduğunu göstərir.

Böyük miqyaslı memarlıq tətbiqləri üçün bu strukturlar yerləşdirilə bilən stadion qübbələri, su keçirməyən dam örtükləri və kosmik teleskoplara imkan verə bilər.

İstehlakçı səviyyəsində, konvertasiya edilə bilən avtomobil komponentləri üçün istifadə edilə bilər. Ən kiçik miqyasda bu strukturlar cərrahi tətbiqlər üçün nəzərdə tutulmuş yumşaq robot sistemlərində dəyərli ola bilər.

Professor Çirikjianın izah etdiyi kimi, “Biz hər hansı bir xüsusi tətbiqlə məhdudlaşmayan, yerləşdirilə bilən strukturlar üçün ümumi metodologiya təklif etdik. Bu yanaşma çox yönlüdür və geniş istifadə hallarına uyğunlaşdırıla bilər.”

Tədqiqatçılar həmçinin funksionallığı qoruyarkən istehsalı sadələşdirərək, üst (sarı) panellərin sayını minimuma endirmək üçün üsullar hazırlayıblar. Bu, mühəndislərə strukturları tələblərə əsasən fərdiləşdirmək üçün çeviklik təklif edir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

İrəliyə baxaraq

Tədqiqatçılar 3D çap edilmiş prototipləri hazırlayaraq onların dizaynlarının səmərəli şəkildə qatlandığını və qüsursuz səthlərə genişləndiyini təsdiqləyiblər.

Yuxarıdakı sarı səthlər yerləşdirilmiş vəziyyətdə tamamilə qüsursuzdur, aşağıda mavi panellər isə dəstək strukturu kimi çıxış edir.

“Bu strukturların geniş material seçiminə imkan verən ciddi material tələbləri yoxdur. Bununla belə, istehsal və montaj üsulları struktur performansının müəyyən edilməsində mühüm rol oynayır, xüsusən də çoxlu sayda bir-birinə bağlı birləşmələr iştirak etdiyinə görə,” Prof. Chirikjian izah etdi.

Tədqiqat mühəndislərə geniş tətbiqlər üçün praktik həll təklif edən hamar, fasiləsiz səthlərin yaradılmasında mühüm mühəndislik addımını təmsil edir.

Daha çox məlumat: Rui Peng və digərləri, Qüsursuz səthləri formalaşdıran qalın panelli origami strukturları, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59141-2

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

© 2025 Science X Network