6 modi nei secoli

Oct 27, 2023

Gli origami potrebbero sembrare un’improbabile fonte di ispirazione per scienziati e ingegneri, eppure la secolare arte giapponese di piegare la carta è alla base di ogni sorta di innovazioni. Questo perché la sottile bellezza degli origami nasce da potenti principi matematici che funzionano altrettanto bene nel mondo del metallo e della plastica quanto in quello della carta.

"Possiamo attingere a idee, strutture e meccanismi che già esistono nel mondo degli origami", afferma Robert Lang, ex fisico della NASA e consulente esperto di origami. “Ma possiamo anche utilizzare strumenti matematici che descrivono la piegatura che ci permettono di progettare origami artistici per creare nuove strutture pieghevoli che risolvano specificamente problemi tecnologici”.

Con gli origami è possibile creare grandi strutture che si piegano per essere trasportate o per essere inserite in spazi minuscoli. E gli intricati schemi di piegatura possono essere utilizzati per realizzare sistemi meccanici complessi con movimenti che possono essere controllati da un singolo motore.

Ecco sei nuovi dispositivi ispirati agli origami:

Robert Wood, esperto di robotica dell'Università di Harvard, ha recentemente utilizzato gli origami per progettare una pinza per catturare delicate creature degli abissi profondi. I cinque bracci del dispositivo sono caratterizzati da pentagoni e triangoli interconnessi che si piegano per formare un contenitore a 12 lati utilizzato per intrappolare animali marini dal corpo molle come meduse e polpi senza danneggiarli.

Il grabber, che può essere collegato a un sottomarino robotico, incrocia le braccia con l'aiuto di un unico motore. Questo è importante perché meno componenti significano che ci sono meno cose che possono fallire nell'ambiente dell'oceano profondo. "La semplicità è la chiave", afferma Wood. "Non vuoi meccanismi eccessivamente complicati quando hai a che fare con un ambiente così difficile."

Gli scudi antiproiettile convenzionali utilizzati dalla polizia possono pesare 90 libbre o più e fornire protezione solo a una persona. Ma un team di ingegneri della Brigham Young University ha utilizzato gli origami per progettare uno scudo da 55 libbre che è sufficientemente largo da proteggere diverse persone e che tuttavia può essere piegato in una forma che si adatta facilmente al bagagliaio di un'auto.

Lo specifico modello di piegatura che ha ispirato il design risale a quasi 100 anni fa, afferma Larry Howell, professore di ingegneria meccanica all'università e leader del team. Ma ci sono volute modifiche per far sì che lo spesso tessuto antiproiettile si piegasse come carta. Gli ingegneri hanno cucito pannelli rigidi nel tessuto e le aree morbide tra le piastre funzionano come cerniere.

Lo spazio è prezioso nei veicoli spaziali. Così Jaakko Karras, un ingegnere del Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha costruito un semplice rover planetario con ruote partendo da circuiti stampati ripiegati, che forniscono sia la struttura del robot che il suo sistema di controllo.

Le ruote del rover sono progettate per ripiegarsi saldamente per il volo spaziale e poi tornare in posizione quando la navicella spaziale raggiunge la sua destinazione. Se il robot incontra uno spazio ristretto mentre viaggia su un pianeta lontano, può piegare nuovamente le ruote per passare.

Karras ritiene che molti dei rover piccoli e altamente manovrabili potrebbero sostituire, o essere utilizzati insieme, ai rover più grandi e costosi su cui la NASA ha fatto affidamento negli ultimi anni. "Possiamo perseguire un nuovo paradigma di uno sciame di piccoli rover piuttosto che un unico grande rover di alto valore", afferma.

Karras sta ora sviluppando un software per controllare tali sciami con la speranza che possano volare nelle future missioni della NASA.

E se potessi ingoiare un robot in grado di muoversi all'interno del tuo corpo per eseguire semplici procedure chirurgiche? Uno scenario del genere potrebbe essere più vicino alla realtà di quanto si possa immaginare, ora che i ricercatori del MIT hanno creato un robot ispirato agli origami che si piega abbastanza piccolo da poter essere inserito in una pillola; una volta all'interno del corpo, è progettato per aprirsi e farsi strada attraverso l'intestino con l'aiuto di magneti esterni.

I ricercatori hanno testato con successo la capacità del robot di rimuovere una batteria da un modello realistico di uno stomaco. Ma Daniela Rus, la leader del gruppo che ha creato il piccolo robot, ha dichiarato l’anno scorso a Forbes che potrebbero volerci sei anni per fare i test sugli animali e sull’uomo necessari per perfezionare il dispositivo.