martes, 18 de septiembre de 2012

Doblando la curva

El origami, arte japonés de doblar papel, atrae a arquitectos e ingenieros que buscan la inspiración para nuevas estructuras. Los pliegues curvos pueden producir estructuras rígidas y que encierran volumen, pero su potencial aún no ha sido totalmente desarrollado porque los científicos no han comprendido completamente las fuerzas subyacentes. Una nueva investigación acerca de los pliegues curvos de origami revelan como la combinación de las restricciones geométricas y la minimización energética crean una estructura curvada simple.

Las grullas de papel y otras esculturas de papel son una maravilla para la vista, pero estas piezas de arte también tienen un lado práctico, por ejemplo, para diseñar paneles solares plegables, airbags y techos plegables de los estadios. Habitualmente, los pliegues siguen líneas rectas pero los pliegues curvos puede abrir nuevas posibilidades si el estrés mecánico inducido se comprendiera mejor.

Un equipo de investigación del MIT decidió explorar el mecanismo del pliegue curvo más simple. Comenzaron con un anillo plano de papel y a continuación lo doblaron a lo largo de un círculo concéntrico entre medias de los bordes interior y exterior. El papel no se puede estirar para acomodarse a esta geometría, así que el anillo se torna en una forma rígida. Los investigadores caracterizaron esta frustración geométrica modelando la energía de doblado en superficies curvas de papel, además de una energía fenomenológica extra en el pliegue, y derivaron la forma que debería minimizar esta energía usando ecuaciones analíticas y simulaciones numéricas.

Via physics.aps

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