L’origami, l’art japonais de plier du papier en formes et figures décoratives, a longtemps inspiré le design industriel. Le concept de pliage a été utilisé pour construire des structures reconfigurables, qui changent de fonction en changeant de forme. Ces structures sont prometteuses pour des applications telles que les nanorobots pour l’administration de médicaments, les panneaux solaires pliables pour l’aérospatiale et les revêtements et ombrages morphables pour l’architecture. Cependant, la plupart de ces conceptions ne peuvent pas supporter de lourdes charges. Ceux qui le peuvent ne peuvent le faire que dans une certaine direction, s’effondrant le long de la direction dans laquelle ils se plient. Cela limite leur utilisation comme matériaux de structure.
Une étude menée par un groupe de chercheurs de l’Université McGill pourrait apporter une solution à cette limitation. En fusionnant les concepts de l’origami et du kirigami, la pratique du pliage et du découpage du papier, les chercheurs ont développé une classe de métamatériaux cellulaires qui peuvent se plier à plat et se verrouiller dans plusieurs positions qui restent rigides dans plusieurs directions.
« Leur capacité de charge, leur capacité de pliage à plat et leur reprogrammabilité peuvent être exploitées pour des structures déployables, notamment certains sous-marins, des robots reconfigurables et des emballages à faible volume », a déclaré Damiano Pasini, professeur au Département de génie mécanique et chercheur principal de l’étude. . « Nos métamatériaux restent rigides dans plusieurs directions, mais des métamatériaux rigidement pliables à plat, attributs sans précédent dans la littérature actuelle. »
L’étude a été publiée dans Communication Nature.
Amin Jamalimehr et al, Classe rigidement pliable à plat de métamatériaux verrouillables inspirés de l’origami avec des états topologiques rigides, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-29484-1