Existe uma linha muito tênue entre matemática e arte. E acontece que o mesmo pode ser dito sobre a ciência dos materiais e a arte em papel.
À primeira vista, o modelo plano desenvolvido pelos pesquisadores não parece muito especial. Mas uma vez que você puxa os fios presos pela lateral, a grade rapidamente se transforma em, bem, qualquer estrutura 3D. Um novo material, inspirado na famosa arte japonesa em papel kirigamipoderia ter uma gama impressionante de aplicações, desde o transporte de dispositivos médicos e robôs dobráveis até habitats espaciais modulares em Marte.
Pesquisadores, liderados pelo Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT, descrevem o novo material em um recente Transações ACM em gráficos papel
Um algoritmo inspirado na arte
Para o novo material, os pesquisadores desenvolveram um algoritmo que interpretava a estrutura 3D exigida pelos usuários em ladrilhos tetragonais planos. Isso imita como os artistas que fazem kirigami (literalmente japonês para “corte de papel”) cortam o material de certas maneiras para “codificá-lo com propriedades únicas”, explicaram os pesquisadores. Notícias do MIT.
O mecanismo específico aplicado aqui é conhecido como mecanismo auxético, o que significa que a estrutura fica mais densa quando esticada, mas mais fina quando comprimida.
O algoritmo então calcula a “linha de caminho ideal” para minimizar o atrito e conectar os pontos na superfície, de modo que as grades se tornem uma estrutura 3D densa com um fio suave.
“A simplicidade de todo o mecanismo de ação é a verdadeira vantagem da nossa abordagem”, disse Akib Zaman, principal autor do estudo e estudante do MIT, ao MIT News. “Tudo o que eles precisam fazer é definir seu plano e nosso algoritmo cuida do resto automaticamente”.
A cadeira que ela segurava
Após múltiplas simulações, a equipe finalmente usou seu método para projetar vários objetos da vida real. Isso incluía ferramentas médicas, como corretores de fabricação ou posicionamento e estruturas semelhantes a iglus.
Além disso, o algoritmo é “agnóstico ao método de fabricação”, então os pesquisadores usaram caixas de compensado cortadas a laser para desenvolver totalmente a cadeira, criando um tamanho humano, e usado na própria cadeira, segundo o artigo.
Dito isto, haverá “desafios de engenharia específicos à escala” para estruturas arquitetônicas maiores, observaram os pesquisadores no artigo. Mas o novo método é fácil de usar e relativamente acessível, por isso a equipa está agora a explorar ativamente formas de enfrentar estes desafios, além de construir pequenas estruturas com esta técnica.
“Espero que as pessoas possam usar este método para criar estruturas diferentes e elaboradas”, disse Zaman.
